Analisis Morfotektonik Daerah Garut Selatan dan Sekitarnya Berdasarkan Metode Geomorfologi Kuantitatif Akhmad Rafighian 1, Iyan Haryanto 2, Emi Sukiyah 3 dan Edy Sunardi 4 1 Fakultas Teknik Geologi, Universitas Padjadjaran 2 Jalan Raya Bandung-Sumedang KM. 21 Jatinangor, Sumedang, 45363, Indonesia Email : akhmadrafighian@gmail.com Abstrak Penelitian ini bertujuan menentukan tingkat aktivitas tektonik yang berkembang di daerah Garut Selatan menggunakan metode perhitungan geomorfologi kuantitatif. Berdasarkan analisis citra satelit DEM SRTM (Digital Elevation Model Shuttle Radar Topography Mission) di daerah penelitian terdapat pegunungan yang berindikasi terdapatnya aktivitas tektonik. Daerah penelitian dibagi menjadi 11 Daerah Aliran Sungai (DAS). Aspek-aspek dimensi dan bentukan DAS dianalisis menggunakan morfometri untuk mengidentifikasi keaktifan tektonik wilayah penelitian. Dari hasil statistik beberapa metode juga dapat mengindikasi struktur yang berkembang di wilayah penilitian. Kata Kunci : geomorfologi kuantitatif, morfotektonik Pendahuluan Daerah penelitian berada di 107,36 BT 107,72 BT dan 7,39 LS 7,64 LS, berada di daerah Garut Selatan. Penelitian ini dilakukan dengan tujuan untuk mengetahui tingkat aktivitas tektonik aktif yang sedang berlangsung di daerah penelitian. Hasil penelitian didapat melalui perhitungan dan analisis geomorfologi kuantitatif Aspek geomorfologi kuantitatif yang dikaji berupa sungai, lembahan dan pegunungan di daerah penelitian. Oleh sebab itu daerah penelitian dibagi menjadi beberapa daerah aliran sungai (DAS) yang masing masingnya akan dihitung nilai morfologi kuantitatifnya Metode Penelitian Untuk mengetahui tingkat aktivitas tektonik di daerah penelitian diperlukan studi morfotektonik. Dalam studi morfotektonik analisis morfometri digunakan untuk mengidentifikasi karakteristik bentuk wilayah serta kaitannya dengan aktivitas tektonik yang berkembang. Dari penelitian ini data yang diperoleh berupa data sekunder yang diperoleh melalui beberapa metode perhitungan. Analisis Geomorfologi Kuantitatif Morfometri DAS Morfometri atau karakteristik dari geomorfologi DAS merupakan nilai kuantitatif dari parameter-parameter yang terkandung pada suatu daerah aliran sungai (DAS). Morfometri Daerah Aliran Sungai (DAS) adalah istilah yang digunakan untuk menyatakan keadaan jaringan alur sungai secara kuantitatif, keadaan yang dimaksud adalah untuk analisa aliran sungai, antara lain meliputi : 1.) Luas DAS Garis batas antara DAS adalah punggung permukaan bumi yang dapat memisahkan dan membagi air hujan ke masing-masing DAS. DAS merupakan tempat pengumpulan presipitasi ke
suatu sistem sungai. Luas daerah aliran dapat diperkirakan dengan mengukur daerah tersebut pada peta topografi dan citra inderaan jauh 3D. 2.) Panjang DAS Panjang DAS adalah sama dengan jarak datar dari muara sungai ke arah hulu sepanjang sungai induk. Sedangkan lebar DAS adalah perbandingan antara luas DAS dengan panjang sungai induk. Lebar (W) = Luas DAS (A) / Panjang (Lb) 3.) Kemiringan atau Gradien Sungai Gradien atau kemiringan sungai dapat diperoleh dengan persamaan sebagai berikut: G = J.Vertikal/J.Horisontal G = Gradien Sungai J. Vertikal = Beda tinggi antara hulu dengan hilir (m) J. Horisontal = Panjang sungai induk (m) 4.) Orde dan Tingkat Percabangan Sungai Untuk menghitung tingkat percabangan sungai dapat digunakan rumus: Dd = indeks kerapatan sungai (km/km2) L = jumlah panjang sungai termasuk anak-anak sungainya (Km) A = Luas DAS (km2) 6.) Bentuk Daerah Aliran Sungai Pola sungai menentukan bentuk suatu DAS. Bentuk DAS mempunyai arti penting dalam hubungannya dengan aliran sungai, yaitu berpengaruh terhadap kecepatan terpusat aliran. Menurut Gregari dan Walling (1975). Rc = 4пA/P 2 Rc = Basin circularity P = Keliling (m) п = 3,14 7.) Nisbah Perpanjangan Sungai A = Luas DAS (m2) Schumm (dalam Seyhan, 1981), mengatakan bahwa nisbah perpanjangan (Re) adalah nisbah antara garis tengah suatu lingkaran yang mempunyai luas sama dengan luas DAS, dengan panjang sungai utama. Re = (2 (A/π) ) / Lb Rb = Nu/Nu+1 Rb = Indeks tingkat percabangan sungai Nu = jumlah alur sungai untuk orde ke u Nu + 1 = jumlah alur sungai untuk orde ke u + 1 Keterangan: Re = Nisbah perpanjangan A = Luas DAS Lb = panjang sungai induk 5.) Kerapatan Sungai Kerapatan aliran sungai menggambarkan kapasitas penyimpanan air permukaan dalam cekungan cekungan seperti danau, rawa dan badan sungai yang mengalir di suatu DAS. Dd = L/A Morfometri Non DAS 1.) Mountain Front Sinuosity (Smf) / Sinusitas Muka Pegunungan (Smf) Sinusitas muka pegunungan (Smf) merupakan rangkaian pegunungan yang terdapat pada bagian depan atau muka yang menghadap ke daerah dataran. Muka pegunungan tersebut merupakan kumpulan kenampakan bentang alam
yang terdiri dari gawir, sungai yang mengikis gawir tersebut dan bentuk lahan baru. Muka pegunungan pada umumnya merupakan bidang sesar atau zona sesar dan dapat terbentuk pada semua jenis sesar, yaitu sesar naik, normal, dan mendatar. Persamaan untuk menghitung muka pegunungan (Smf ) adalah: Keterangan: Lmf = Panjang lekukan muka pegunungan pada bagian bagian bawah Ls Smf = Lmf / Ls = Jarak lurus muka pegunungan Hasil Penelitian Daerah penelitian dibagi menjadi 14 DAS, sebagaimana gambar berikut ini: Gambar 1. Peta pembagian daerah aliran sungai
hasil perhitungan aspek morfometri masing masing DAS ialah sebagai berikut: DAS A (km 2 ) Lb (km) W (km) 1 78,86 13,13 5,40 2 44,59 13,01 3,04 3 36,27 14,89 2,43 4 69,57 17,97 3,50 5 55,67 18,84 2,95 6 71,24 13,74 5,18 7 89,13 19,85 4,49 8 128,4 23,02 5,58 9 44,71 12,67 3,53 10 71,12 14,54 4,37 11 37,61 9,58 3,93 Tabel 1. Hasil perhitungan luas, lebar dan panjang DAS Nilai gradient sungai (G) untuk masing masing DAS yaitu: DAS J.V J.H G 1 425 12800 0.033203125 2 575 13260 0.043363499 3 950 12160 0.078125 4 1075 15710 0.068427753 5 1250 12690 0.098502758 6 875 12220 0.071603928 7 1300 19590 0.066360388 8 1012 20710 0.048865282 9 725 10890 0.066574839 10 938 13550 0.069225092 11 450 8640 0.052083333 Tabel 2. Hasil perhitungan nilai gradien sungai Pada tiap DAS, sungai dikelompokan berdasarkan orde menggunakan metode Strahler (1975). Berikut merupakan jumlah sungai dengan orde tertentu untuk masing masing DAS: DAS Orde 1 2 3 4 5 6 1 61 22 6 1 - - 2 45 10 1 - - - 3 59 10 2 - - - 4 107 21 6 - - - 5 94 21 3 1 - - 6 98 23 4 - - - 7 133 38 8 2 1 1 8 298 76 18 2 1-9 78 18 5 1 - - 10 171 27 5 1 - - 11 57 10 2 - - - Tabel 3. Jumlah orde sungai Berikut merupakan nilai tingkat percabangan sungai (Rb) tiap DAS: DAS Rb 1/2 Rb 2/3 Rb 3/4 Rb 4/5 Rb 5/6 1 2,77 3,67 6 - - 2 4,5 10 - - - 3 5,9 5 - - - 4 5,09 3,5 - - - 5 4,48 5,75 4 - - 6 4,26 5,75 - - - 7 3,5 4,75 4 2 1 8 3,92 4,22 9 2-9 4,33 3,6 5 - - 10 6,33 5,4 5 - - 11 5,7 5 - - - Tabel 4. Nilai Rb tiap DAS Karena tidak semua DAS memiliki orde ke- 4, 5 dan 6, maka nilai yang dirata ratakan hanya nilai Rb1/2 dan Rb2/3 dimana nilainya ialah 4,58 dan 5,14. Nilai Rb tersebut menandakan bahwa daerah ini kemungkinan terkena deformasi struktur yang berkembang di daerah penelitian.
Nilai kerapatan sungai (Dd), nisbah bentuk sungai (Rc) dan nisbah panjang sungai (Re): DAS A (km2) L (km) Dd (km/km2) P (km) P 2 (km2) Rc Lb Re 1 78,86 181,5 2,301547 39,88 1590,414 0,622782 13,13 0.783 2 44,59 107,3 2,406369 39,42 1553,936 0,360408 13,01 0.568 3 36,27 95,98 2,646264 37,08 1374,926 0,331328 14,89 0.559 4 69,57 185,6 2,667817 52,06 2710,244 0,322406 17,97 0.599 5 55,67 168,5 3,026765 45,11 2034,912 0,34361 18,84 0.663 6 71,24 178,8 2,509826 38,8 1505,44 0,594361 13,74 0.7795 7 89,13 259,9 2,915965 49,65 2465,123 0,454125 19,85 0.544 8 128,4 432,1 3,365265 58,37 3407,057 0,473342 23,02 0.618 9 44,71 122,4 2,737643 36,36 1322,05 0,424763 12,67 0.693 10 71,12 216,3 3,041339 43,42 1885,296 0,473807 14,54 0.702 11 37,61 98,24 2,612071 28,83 831,1689 0,568334 9,58 0.801 Rata rata nilai Dd adalah 2,748 termasuk dalam kategori sedang yang berada pada jarak 0.25 10 km/km 2. 10 9,81 6,56 1,495427 11 7,47 4,17 1,791367 Nilai sinuitas muka pegunungan (Smf) dari beberapa garis pada pegunungan di tiap wilayah DAS ialah: Delineasi Lembahan, Struktur Geologi dan Citra DEM Hasil penarikan kelurusan lembahan/sungai menghasilkan diagram rosette sebagai berikut: DAS Lmf Ls Smf 1 10,34 8,53 1,212192 2 10,82 6,96 1,554598 3 10,05 3,38 2,973373 4 7,59 4,76 1,594538 5 7,08 4,74 1,493671 6 6,32 4,94 1,279352 Gambar 2. Diagram rosette kelurusan lembahan Diagram rosette penarikan kelurusan DEM sebagai berikut: 7 12,31 7,17 1,716876 8 11,7 7,99 1,46433 9 7,33 4,48 1,636161
Gambar 3. Diagram rosette kelurusan regional Diagram rosette kelurusan struktur geologi di daerah penelitian adalah sebagai berikut: Rata rata nilai Rb1/2 ialah 4,58 dan Rb2/3 ialah 5,14. Nilai Rb tersebut menandakan bahwa kemungkinan DAS di daerah penelitian dikontrol oleh tektonik aktif. 3.) Kerapatan Pengaliran (Dd) Rata rata nilai Dd ialah 2,748 dan masuk kategori sedang karena rentangnya berada dalam jarak 0,25 10 km/km2. Hal ini menandakan bahwa secara keseluruhan DAS di daerah penelitian memiliki kemampuan menampung air yang cukup baik dan memiliki permeabilitas tanah yang baik pula. Dari ketiga aspek tersebut dapat disimpulkan bahwa daerah penelitian yang berlokasi di Garut Selatan ini terpengaruh oleh deformasi dan aktivitas tektonik, dan gaya yang terjadi cukup tinggi dilihat dari nilai Smf. Gambar 4. Diagram rosette kelurusan citra DEM Dari diagram rosette dapat dilihat bahwa arah struktur geologi di daerah penelitian dominan ke arah relative Barat Daya Timur Laut. Aktifitas tektonik dapat diketahui melalui analisis morfotektonik berdasarkan data/informasi yang diperoleh dari kegiatan pengolahan/analisis citra inderaan jauh di studio dan kegiatan pengecekan serta pengukuran berbagai elemen geologi dan geomorfologi di lapangan. Kegiatan analisis morfotektonik DAS dilakukan melalui penilaian secara kuantitatif terhadap berbagai indek geomorfik, yaitu dengan melakukan berbagai perhitungan morfometri DAS dan morfometri lembah/gunung (non-das). Perhitungan morfometri DAS dan morfometri lembah/gunung yang dilakukan untuk mengetahui hubungan antara kondisi morfotektonik dan tingkat aktifitas tektonik di daerah penelitian adalah sebagai berikut : 1.) Sinusitas Muka Gunung (Smf) Rata rata nilai Smf ialah 1,655. Berdasarkan klasifikasi Dorrnkamp maka nilai Smf termasuk ke dalam tektonik aktif. 2.) Rasio Cabang Sungai (Rb) Kesimpulan Kegiatan analisis morfotektonik DAS dilakukan melalui penilaian secara kuantitatif terhadap berbagai indek geomorfik, yaitu dengan melakukan berbagai perhitungan morfometri DAS dan morfometri lembah/gunung (non-das). Perhitungan morfometri DAS dan morfometri lembah/gunung yang dilakukan untuk mengetahui hubungan antara kondisi morfotektonik dan tingkat aktifitas tektonik di daerah penelitian adalah sebagai berikut : 1. Sinuitas Muka Gunung 2. Rasio Cabang Sungai 3. Kerapatan Pengaliran Dari ketiga aspek tersebut dapat disimpulkan bahwa daerah memiliki pengaruh deformasi dan aktivitas tektonik yang cukup kuat, dapat dilihat dari nilai Dd, Rb dan Smf. Nilai Smf menandakan bahwa aktivitas tektonik masuk ke dalam kategori aktif.
Pustaka Bull and McFadden. 1977. Tectonic Geomorphology North And South Of The Garlock Fault, California. Geosciences Department University of Arizona. Brodie, Kate; Fettes, Douglas; Harte, Ben; Schmid, Rolf. 2007. Structural Terms Including Fault Rock Terms. International Union of Geological Sciences Keller, E.A., Pinter, N., 2002. Active Tectonics. Earthquakes, Uplift, and pp. Landscape. Prentice Hall, New Jersey. 362 Rickard. 1972. Classification of Translational Fault Slip: Discussion. Geological Society of America Bulletin, V. 83, hal. 2545-2546. Schmidt Victor A, Harbert William. The Living Machine: Plate Tectonics. Planet Earth and the New Geosciences (third ed.). ISBN 0787242969. Shirey, S. B.; Richardson, S. H. 2011. "Start of the Wilson Cycle at 3 Ga Shown by Diamonds from Subcontinental Mantle". Science 333 (6041): 434 436. Simandjuntak. 2004. Tektonika. Bandung. Pusat Penelitian dan Pengembangan Geologi bandung Van Bemmelen, R.W., 1949. The Geology of Indonesia. The Hague Martinus Hifhoff, vol. IA