bab i pendahuluan

1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1.
Latar Belakang
Indonesia terletak diantara pertemuan 3 lempeng dunia yaitu Lempeng Indo-
Australia, Lempeng Eurasia dan Lempeng Pasifik. Lempeng Indo-Australia
bergerak ke utara menabrak Lempeng Eurasia dengan kecepatan 50 – 70 mm/tahun.
Lempeng Pasifik bergerak dengan kecepatan 120 mm/tahun kearah baratdaya
menabrak tepi utara dari Pulau Papua New Guinea – Irian Jaya dan terus kearah
barat sampai ke daerah tepian timur Sulawesi. Dinamika umum tektonik Indonesia
terhadap tiga lempeng dunia dapat dilihat pada Gambar 1.1.
Gambar 1.1 Dinamika umum tektonik Indonesia (McCaffrey, 2008)
Gerakan dari tumbukan dan pergeseran lempeng – lempeng ini direspon
secara mekanis oleh Indonesia. Khusus untuk Pulau Sumatra, respon yang
2
diberikan akibat tumbukan antara Lempeng Indo–Australia dengan Lempeng
Eurasia adalah berkembangnya elemen–elemen struktur di Pulau Sumatra. Elemenelemen struktur yang berkembang di Pulau Sumatra pada Gambar 1.2 (Barber dkk.,
2005) jika diurutkan dari arah barat hingga ke timur adalah palung subduksi,
forearc region yang membentuk punggungan forearc dan cekungan forearc, bukit
barisan, sistem patahan Sumatra dan area backarc.
Gambar 1.2 Elemen struktur utama Pulau Sumatra (Barber dkk., 2005)
Elemen struktur Pulau Sumatra berupa palung subduksi terbentuk akibat
tekanan dari pergerakan lempeng Indo-Australia yang menabrak bagian barat
Sumatra secara miring namun tegak lurus dengan batas lempeng. Lempeng Indo-
3
Australia yang berupa lempeng samudra bergerak menunjam ke bawah lempeng
Eurasia. Batas tumbukan dua lempeng ini adalah palung laut dalam yang berada di
sebelah barat Sumatra sampai ke Kepulauan Andaman. Batas antara lempeng yang
menunjam dan massa batuan di atasnya disebut sebagai bidang kontak dari zona
penunjaman atau disebut juga sebagai zona subduksi (Natawidjaja, 2007).
Elemen struktur Pulau Sumatra berupa sistem patahan Sumatra dikaitkan
dengan subduksi oblique dari lempeng Indo-Australia dibawah Sumatra yang
menyeret bagian barat Sumatra ke arah barat laut. Komponen gerakan horizontal
yang sejajar dengan arah palung subduksi dan menyeret bagian barat Sumatra
kearah baratlaut menyebabkan terbentuknya patahan bumi besar di sepanjang
punggungan pulau Sumatra yang dikenal sebagai Patahan (Besar) Sumatra. Bidang
kontak pada zona Patahan Sumatra ini tegak lurus membelah Pulau Sumatra
menjadi dua bagian.
Panjang Patahan Sumatra sekitar 1600 km yang berada di sepanjang bukit
barisan di sisi barat Pulau Sumatra dan terdiri atas 20 segmen. Setiap percabangan
segmen terlihat topographic depressions dan gunungapi aktif/tidak aktif (Tjia,
1978). Berdasarkan aliran sungai, goresan horizontal dari patahan dan beberapa
litologi batuan diindikasikan bahwa terjadi pergeseran lateral – menganan sebesar
20 – 25 km sejak pertengahan Miosen (Tjia, 1978).
Provinsi Sumatra Barat merupakan salah satu daerah yang dilewati oleh
Patahan Sumatra. Provinsi Sumatra Barat secara geografis terletak pada 0o 54’LU 3o30’LS dan 98o 36’ – 101o 53’BT. Berdasarkan posisi geografis Provinsi Sumatra
Barat dan segmentasi Patahan Sumatra oleh Sieh dan Natadwidjaja (2000)
diketahui bahwa Provinsi Sumatra Barat dilewati oleh 4 segmen besar Patahan
Sumatra yaitu Segmen Sumpur, Segmen Sianok, Segmen Sumani dan Segmen
Suliti. Sumatra Barat bagian tengah yang merupakan daerah penelitian dilalui oleh
dua segmen yaitu Segmen Sianok dan Segmen Sumani (Gambar 1.3).
Jalur Patahan Sumatra dapat diketahui dari kenampakan bentang alam di
sepanjang jalur. Jalur ini seringkali ditandai oleh kenampakan bukit-bukit kecil di
sepanjang patahan, pergeseran alur-alur sungai dan danau-danau yang terjadi
4
karena pergeseran bumi, seperti Danau Singkarak dan Danau Diatas yang berada di
Provinsi Sumatra Barat. Selain pengamatan terhadap kenampakan bentang alam,
identifikasi jalur patahan Sumatra juga dapat dilakukan dengan metode geofisika.
Salah satu metode geofisika yang dapat digunakan untuk memetakan jalur patahan
adalah metode gravitasi.
Gambar 1.3 Segmentasi patahan Sumatra (Natadwidjaja, 2007)
Metode gravitasi adalah metode geofisika yang didasarkan pada variasi
medan gravitasi di permukaan bumi. Variasi medan gravitasi di permukaan bumi
dapat disebabkan oleh distribusi massa jenis yang tidak merata akibat struktur
geologi yang ada di bawah permukaan bumi. Walaupun kontribusi struktur geologi
terhadap variasi nilai medan gravitasi dipermukaan bumi sangat kecil jika
dibandingkan dengan nilai gravitasi absolut, tetapi dengan peralatan yang baik,
variasi medan gravitasi di permukaan bumi dapat terukur dan dapat dipetakan.
Anomali gravitasi dikoreksi medan dengan DEM yang mencakup topografi
dan batimetri laut Indonesia yang berada di sisi barat daerah penelitian. Koreksi
5
medan dilakukan hingga radius 167 km karena daerah penelitian termasuk dalam
kategori survei yang bersifat regional. Deliniasi pada segmen patahan di daerah
penelitian dilakukan dengan metode second vertical derivative (SVD). Selain itu,
metode SVD juga digunakan untuk analisis pergerakan sesar. Deliniasi segmen
patahan dan hasil analisis pergerakan sesar diharapkan dapat menjadi salah satu
acuan untuk mitigasi bencana di Sumatra Barat bagian tengah.
1.2.
Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang yang telah diuraikan diatas, adapun masalah-
masalah yang dirumuskan pada penelitian ini adalah :
1. Bagaimana anomali medan gravitasi dapat menggambarkan jalur Sesar
Sumatra di Sumatra Barat bagian tengah?
2. Bagaimana metode SVD dapat menggambarkan segmentasi Sesar
Sumatra di Sumatra Barat bagian tengah?
3. Bagaimana model dua setengah dimensi (2,5D) struktur bawah
permukaan Sumatra Barat bagian tengah jika ditinjau dari interpretasi
anomali medan gravitasi?
1.3.
Batasan Masalah
Batasan – batasan yang digunakan pada penelitian ini adalah :
1. Daerah penelitian adalah Sumatra Barat bagian tengah.
2. Data yang digunakan adalah data sekunder anomali Bouguer Lembar
Padang dan Lembar Solok dengan skala 1 : 250.000 yang diperoleh dari
Pusat Survei Geologi, Bandung, Indonesia.
3. Koreksi medan dilakukan hingga radius 167 km dari daerah penelitian
yang mencakup topografi dan batimetri Laut Indonesia disisi barat
daerah penelitian.
4. Model geoid dan model elipsoid pada penelitian ini diasumsikan sama.
5. Segmentasi Sesar Sumatra dan analisis pergerakan sesar diperoleh
dengan metode SVD.
6
6. Pemodelan yang dilakukan adalah pemodelan dua setengah dimensi
(2,5D) berdasarkan anomali gravitasi residual.
1.4.
Tujuan Penelitian
Berdasarkan latar belakang yang telah dipaparkan sebelumnya, maka tujuan
yang ingin dicapai dari penelitian ini adalah :
1. Untuk memperoleh anomali Bouguer lengkap di Sumatra Barat bagian
tengah dengan koreksi medan hingga radius 167 km dari daerah
penelitian yang mencakup topografi dan batimetri Laut Indonesia disisi
barat daerah penelitian.
2. Untuk mengidentifikasi dan memperoleh segmentasi Sesar Sumatra di
Sumatra Barat bagian tengah berdasarkan metode SVD.
4. Untuk memperoleh model 2,5D struktur bawah permukaan di Sumatra
Barat bagian tengah berdasarkan anomali residual.
1.5.
Manfaat Penelitian
Manfaat yang akan diperoleh dari penelitian ini adalah :
1. Melalui penelitian ini akan diperoleh peta anomali Bouguer lengkap di
Sumatra Barat bagian tengah.
2. Melalui penelitian ini akan diketahui segmentasi Sesar Sumatra di
Sumatra Barat bagian tengah.
3. Melalui penelitian ini akan diperoleh Model 2,5D struktur bawah
permukaan di Sumatra Barat bagian tengah.
1.6.
Sistematika Penulisan
Bab I meliputi latar belakang, rumusan masalah, batasan masalah, tujuan
penelitian, manfaat penelitian dan sistematika penulisan. Bab II meliputi tinjauan
geologi regional daerah penelitian, penelitian mengenai metode gravitasi, penelitian
efek batimetri pada anomali gravitasi dan perbedaan model geoid dan model
elipsoid. Bab III meliputi prinsip dasar gravitasi, ekuivalen stratum, reduksi data
7
gravitasi, penentuan densitas batuan, reduksi bidang datar, kontinuasi ke atas,
second vertical derivative (SVD) dan Pemodelan Talwani 2D. Bab IV meliputi
waktu pelaksanaan dan wilayah penelitian, data dan sumber data, software
pengolahan data, deskripsi data, prosedur kerja memperoleh anomali Bouguer
sederhana (mgal) dan elevasi, koreksi medan (terrain correction), reduksi bidang
datar, kontinuasi ke atas, SVD, forward modelling dan diagram alir keseluruhan.
BAB V meliputi topografi daerah penelitian, anomali Bouguer sederhana, anomali
Bouguer lengkap di topografi, anomali Bouguer lengkap di bidang datar, anomali
hasil kontinuasi ke atas, peta anomali SVD, verifikasi ketentuan analisis pergerakan
sesar, hasil analisis pergerakan sesar, model 2,5D hasil forward modelling. BAB VI
meliputi kesimpulan dan saran.