BAB I PENDAHULUAN I.1. Judul Penelitian Evolusi Struktur Geologi Daerah Sentolo dan Sekitarnya, Kabupaten Kulon Progo, Propinsi Daerah Istimewa Yogyakarta. I.2. Latar Belakang Proses geologi yang berupa proses endogenik atau tenaga endogenik yang menghasilkan adanya gaya tektonik sangat berperan penting dalam pembentukan struktur geologi di muka bumi ini. Proses yang terjadi pada kulit bumi karena adanya gaya tektonik tersebut yang menyebabkan terbentuknya struktur-struktur geologi harus dapat dipahami dengan pemahaman yang lebih mendalam tentang deformasi. Pengaruh dari aktivitas tektonik akan mempengaruhi kekuatan dan sifat fisik dari material yang dihasilkan selama proses deformasi. Kecepatan dari proses deformasi berbeda-beda akan menghasilkan bentukan struktur geologi yang berbeda dan tingkat kesulitan dalam menganalisa struktur geologi tersebut secara detail. Suatu deformasi dipengaruhi oleh temperatur dan tekanan, heterogenitas, kecepatan deformasi, dan kandungan air. Pembentukan struktur geologi yang membentuk morfologi yang ada di permukaan bumi ini merupakan akibat adanya gaya atau stress. Stress tersebut berupa besarnya gaya yang diberikan terhadap permukaan suatu benda. Hal tersebut terlihat jika suatu benda dikenakan gaya atau stress maka benda tersebut dapat mengalami perubahan bentuk, ukuran, dan posisi. Perubahan akibat gaya tersebut disebut juga sebagai strain atau deformasi. Metode untuk mengidentifikasi adanya kondisi geologi yang ada di permukaan bumi dapat dilakukan dengan analisis kelurusan morfologi permukaan bumi yang diperoleh dari data DEM. Digital Elevation Model (DEM) adalah hasil dari suatu penginderaan jauh, penginderaan jauh merupakan ilmu dan seni untuk memperoleh informasi tentang suatu objek, daerah, atau fenomena melalui analisis data yang diperoleh dengan suatu alat tanpa kontak langsung dengan objek, daerah, atau fenomena yang dikaji (Lillesand dan Kiefer, 1979). 1
Identifikasi struktur geologi yang meliputi lipatan, sesar, morfologi permukaan, yang berguna untuk tahap persiapan atau perbaikan struktur peta permukaan. Seiring dengan kemajuan jaman pada akhir-akhir ini mulai muncul suatu aplikasi baru yaitu pemodelan elevasi secara digital yang mungkin dan analisis lebih rinci mengenai distribusi spasial pada sesar dan geometri lipatan. Pemrosesan DEM dapat digunakan untuk memperlihatkan kondisi permukaan. DEM merupakan salah satu model untuk menggambarkan bentuk topografi permukaan bumi sehingga dapat divisualisasikan ke dalam tampilan 3D (tiga dimensi). Dilihat dari distribusi titik yang mewakili bentuk permukaan bumi dapat dibedakan dalam bentuk teratur, semi teratur, dan acak. Sedangkan dilihat dari teknik pengumpulan datanya dapat dibedakan dalam pengukuran secara langsung pada objek (terestris), pengukuran pada model objek (fotogrametris), dan dari sumber data peta analog (digitasi). Teknik pembentukan DEM selain dari Terestris, Fotogrametris, dan Digitasi adalah dengan pengukuran pada model objek, dapat dilakukan seandainya dari citra yang dimiliki bisa direkonstruksikan dalam bentuk stereo model. Hal tersebut dapat dihasilkan dengan sepasang citra yang mencakup wilayah yang sama. Salah satu cara untuk memperoleh data DEM yaitu dengan interferometri SAR (Synthetic Aperture Radar) merupakan salah satu algoritma untuk membuat data DEM yang relatif baru. Data citra SAR atau citra radar yang digunakan dalam proses interferometri dapat diperoleh dari wahana satelit atau pesawat. Penelitian ini menggunakan citra DEM SRTM (Shuttle Radar Topographic Mission) yang merupakan misi untuk membuat data topografi (DEM) dengan menggunakan sistem radar dari wahana pesawat ulang alik antariksa. Data DEM SRTM memiliki resolusi spasial 30 meter dan dapat digunakan untuk pemetaan agar dapat dilakukan kajian yang lebih teliti. Daerah penelitian merupakan daerah Kulon Progo yang memiliki kondisi geologi yang komplek. Dari data regional dan peneliti sebelumnya menunjukkan struktur geologi yang komplek berupa lipatan dan kekar. Litologi penyusun daerah penelitian masuk dalam Formasi Sentolo, Endapan merapi muda, dan Alluvium. Dari data regional tersebut memperlihatkan adanya pengaruh Gunungapi dan reaktivasi dari struktur geologi yang sudah ada sebelumnya. 2
Penelitian ini dengan analisis DEM yang dapat memperlihatkan pola kelurusan dan dapat memperlihatkan struktur geologi secara jelas. I.3. Maksud dan Tujuan Maksud penyusunan tugas akhir ini adalah dapat melakukan identifikasi pola kelurusan geologi dengan metode lineament extraction dari data DEM dan dapat melakukan analisis dari kelurusan tersebut untuk dapat mengetahui fase tektonik yang menghasilkan struktur geologi dan mengetahui struktur geologi yang berkembang pada daerah penelitian. Tujuan penyusunan tugas akhir ini adalah : 1. Mengetahui kondisi geologi daerah penelitian secara umum pada skala 1:25000. 2. Memahami manfaat citra DEM untuk penelitian mengenai struktur geologi. 3. Mengetahui evolusi struktur berdasarkan arah gaya pada pembentukan struktur geologi yang mempengaruhi daerah penelitian berdasarkan analisis DEM SRTM dengan resolusi spasial 30 m. I.4. Rumusan Masalah Penelitian ini menemukan masalah dalam penyusunan Tugas Akhir. Rumusan masalah yang dibuat oleh peneliti dalam penelitiannya adalah sebagai berikut : Secara keseluruhan litologi penyusun daerah penelitian merupakan batuan vulkanik dan batuan karbonat, sehingga sulit untuk menemukan struktur geologi dilapangan. Analisis citra DEM yang dengan identifikasi pola kelurusan geologi struktur harus teliti untuk memperoleh hasil yang maksimal, dengan resolusi spasial DEM SRTM 30 meter. Melakukan verifikasi dari hasil analisis citra DEM dengan kesesuaian kondisi geologi di lapangan yang meliputi struktur geologi. 3
I.5. Metode Penyusunan Metode penyusunan karya Tugas Akhir ini adalah dengan cara pengumpulan beberapa data pustaka atau data sekunder dari peneliti yang sudah ada sebelumya. Selain itu juga dengan menganalisis data dari DEM dengan menggunakan software ArcGIS dan Rock Work. Dari data analisis tersebut diverifikasi dengan pengambilan data di lapangan mengenai proses geologi yang berpengaruh secara langsung di lapangan yang meliputi data struktur geologi dan litologi yang menyusun pada daerah penelitian. Dari data tersebut dapat diambil kesimpulan yang selanjutnya disusun menjadi sebuah tulisan karya tugas akhir dengan judul Evolusi Struktur Geologi Daerah Sentolo dan Sekitarnya, Kabupaten Kulon Progo, Propinsi Daerah Istimewa Yogyakarta sehingga dapat dimengerti oleh pembaca karya Tugas Akhir ini. I.6. Lokasi Daerah Penelitian Secara administatif daerah peneltian termasuk dalam wilayah Sungai Progo pada daerah Kecamatan Sentolo, Kecamatan Wates dan sekitarnya, yang merupakan perbatasan dari Kabupaten Kulon Progo dan Kabupaten Bantul Propinsi Daerah Istimewa Yogyakarta. Secara geografis daerah penelitian terletak pada koordinat UTM (0413807 mt, 9135801 mu), (0424261 mt - 9135801 mu), (0424261 mt, 9115562 mu), dan (0413807 mt 9115562 mu). Gambaran lokasi daerah penelitian dapat dilihat pada Gambar 1.1. 4
Gambar 1.1. Lokasi daerah penelitian. (Peta Geologi dipotong di daerah penelitian). (Rahardjo dkk., 1995) I.7. Peneliti Terdahulu Para peneliti pendahulu sudah melakukan penelitian di daerah Kulonprogo, beberapa peneliti pendahulu tersebut adalah : 1. Van Bemmelen, 1949 Kulon Progo merupakan tinggian yang dibatasi oleh high dan low Kebumen di bagian barat serta rendahan Yogyakarta di bagian timur. Tinggian Kulon Progo ini dicirikan oleh adanya komplek gunungapi purba yang berada 5
diatas batuan berumur Paleogen dan ditutupi oleh batuan karbonat yang berumur Neogen. Menurut Van Bemmelen (1949), Pegunungan Kulon Progo terletak pada zona Jawa Tengah bagian selatan, yaitu termasuk dalam jalur pegunungan Serayu Selatan ujung paling timur. Secara keseluruhan berbentuk Oblong Dome yang berarah Utara Timur Laut - Selatan Barat Daya (NNE SSW). Diameter kubah tersebut pada arah memanjang Barat Barat Laut Timur Tenggara (WNW ESE), kurang lebih sepanjang 15 20 km. Inti dari kubah ini adalah tiga gunungapi andesit (Three Old Andesite Volcanoes) yang ketiganya telah mengalami erosi tingkat lanjut. Ketiga gunungapi tersebut adalah Gunung Menoreh yang berada di bagian utara, Gunung Gadjah yang berada di bagian tengah, dan Gunung Idjo yang berada di bagian selatan. Tektonik pertama terjadi setelah Formasi Nanggulan terendapkan pada Kala Oligosen - Miosen. Saat itu terbentuk Gunung Gadjah, Gunung Ijo, dan Gunung Menoreh yang merupakan inti Kubah Kulon Progo. Penelitian ini berada disebelah Barat lokasi daerah penelitian. Penelitian terdahulu tersebut digunakan sebagai pembanding dengan daerah penelitian yang masuk dalam Formasi Sentolo. 2. Rahardjo dkk., 1995 Menurut Raharjo dkk. (1995), Daerah Kulon Progo memiliki urutan stratigrafi dari yang tertua hingga termuda secara berturut-turut adalah Formasi Nanggulan terdiri dari batupasir, napal, batulempung, dan tufa, berumur Eosen Tengah hingga Oligosen Akhir. Formasi Kebo Butak disusun oleh breksi andesitik, aglomerat, lava, tufa lapili, dan batupasir, berumur Oligosen Akhir hingga Miosen Awal. Formasi Jonggrangan terdiri dari konglomerat, napal tufaan, lignit, dan batugamping terumbu. Umur formasi ini adalah Miosen Awal hingga Miosen Tengah. Formasi Sentolo tersusun oleh konglomerat, napal, batugamping berlapis, berumur Miosen Awal sampai Pliosen. Alluvial dan Endapan Merapi terdiri dari kerakal, kerikil, pasir, breksi laharik, dan piroklastika berbutir halus, berumur Kuarter. Struktur geologi yang dijumpai di Kubah Kulonprogo ini adalah kekar dan sesar. 6
3. D. H. Barianto, dkk., 2009 Dalam penelitiannya, mengenai batas kontrol sesar pada perkembangan graben Yogyakarta dari penggabungan data peta gravitasi, foto udara dari Digital Elevation Model (DEM), dan foraminifera. Dari analisis diagram rose (bagian Barat, Tengah, Selatan) memperlihatkan aktivitas tektonik dimulai dari sebelum Oligosen Miosen Atas yang didominasi dengan fase kompresi, sedangkan pada Miosen Atas Pliosen didominasi oleh fase ekstensi. Evolusi vulkanik pada blok bagian barat dari arah Selatan (Gadjah volcanic rocks ; 25,4-29,6 Ma) sampai Utara (Menoreh volcanic rocks ; 11,5 dan 12,5 Ma), dan secara keseluruhan digunakan untuk analisa evolusi tektonik. Pada diagram rose hasil analisis kelurusan di bagian Barat Yogyakarta indikasi dari evolusi yang dominan mulai dari arah NW-SE (Gadjah volcanic rocks), NW-SE dan N-S (Idjo volcanic rocks), dan E-W (Menoreh volcanic rocks), dengan E-W arah yang paling muda. Gambar 1.2. Peta kelurusan dan patahan dari citra Landsat TM daerah Yogyakarta. (Barianto, dkk., 2009). 7
Gambar 1.3. Diagram Rose kelurusan Formasi Sentolo. (Barianto, dkk., 2009). Selama Miosen Tengah, terjadi kesamaan pada lingkungan pengendapan neritik pada empat formasi yang mempunyai perbedaan elevasi (Formasi Jonggrangan, Formasi Sentolo, Formasi Oyo, dan Formasi Wonosari). Perbedaan tersebut terlihat dari adanya batas struktur geologi yang dibentuk pada sesar tersebut yang memiliki pengangkatan yang tidak sama, yang mana pada blok bagian Barat sangat tinggi. Indikasi tersebut merupakan proses dominan yang telah terjadi di daerah pengangkatan tersebut, cukup untuk menghasilkan pergerakan sesar normal. 8