bab i pendahulan

BAB I
PENDAHULAN
1.1
Latar Belakang
Metode Magnetotellurik (MT) pertama kali diperkenalkan oleh Tikhonov
(1950) dan Cargniard (1953). Menurut Naidu (2012) metode magnetotellurik
merupakan metode eksplorasi geofisika yang memanfaatkan variasi gelombang
elektromagnetik (EM) untuk menggambarkan distribusi resistivitas bawah
permukaan.
Gelombang elekromagnetik
bersumber
dari
badai
matahari
(gelombang dengan frekuensi <1 Hz) dan petir (gelombang dengan frekuensi >1
Hz). Sumber gelombang ini dikenal sebagai medan primer. Ketika gelombang EM
mencapai permukaan bumi sebagian akan mengalami pemantulan dan perambatan
ke bawah permukaan. Gelombang EM ini kemudian akan menginduksi batuan
bawah permukaan dan menghasilkan medan sekunder.
Seiring dengan perkembangannya dalam akuisisi, pengolahan data, dan
interpretasi, MT menjadi metode andalan dalam eksplorasi dengan target yang lebih
dalam (> 50 km). Gelombang EM dengan frekuensi lebih rendah akan mengalami
penetrasi yang lebih dalam sehingga metode MT sesuai untuk studi tentang
lempeng tektonik. Contoh kasus penelitian tentang lempeng telah dilakukan oleh
Kapinos dkk., (2016). Kapinos dkk., (2016) melakukan pemodelan 2-D dan 3-D
dari subduksi lempeng South-Central Chiliean Subduction Zone (SCSZ).
Berdasarkan hasil pemodelan 2-D dan 3-D SCSZ merupakan zona dengan
resistivitas tinggi.
Lokasi penelitian berada pada lempeng Amerika Utara. Lintasan
pengukuran terbentang dari barat ke timur melewati negara bagian Oregon, Idaho,
dan Wyoming. Fitur geologi pada daerah penelitian yaitu Cascadia Subduction
Zone (CSZ) di sebelah barat lempeng Amerika Utara. Fokus penelitian terletak pada
CSZ akibat penunjaman lempeng Juan de Fuca disebelah barat Oregon. Akibat
subduksi yang terjadi 25 juta tahun yang lalu terbentuk busur gunung api di bagian
barat benua Amerika Utara. Fitur lainnya di sebelah timur daerah penelitian
terdapat plume heads (Yellowstone). Berdasarkan model evolusi tektonik oleh Xue
1
2
dan Allen (2007), subduksi lempeng Juan de Fuca telah diterobos oleh plume heads
pada daerah Yellowstone.
Fitur geologi yang kompleks pada lempeng Amerika Utara baik di sebelah
barat dan timur memberikan tantangan tersendiri dalam melakukan
magnetotellurik.
Akibat
pemodelan
kehadiran fitur – fitur tersebut menyebabkan
dimensionalitas data tidak hanya bersifat 1-D/2-D tetapi juga 3-D. Sehingga
pemilihan algoritma inversi sangatlah berpengaruh terhadap hasil pemodelan.
Penelitian ini akan lebih ditekankan pada
pemodelan magnetotellurik
menggunakan algoritma inversi 2-D meskipun terdapat data dengan karakter 3-D
seperti pada daerah Yellowstone. Penggunaan algoritma inversi 2-D ini
dikarenakan penulis tidak memiliki software inversi 3-D MT. Sehingga dari
penelitian ini dapat diketahui seberapa baik hasil inversi 2-D pada data dengan
karakter mayoritas 3-D .
Hasil pemodelan 2-D dari data MT juga akan digunakan untuk
menginterpretasi subduksi lempeng Juan de Fuca dan anomali konduktivitas bawah
permukaan pada daerah Oregon, Idaho, dan Wyoming. Secara umum daerah
penelitian memiliki karakteristik data 3-D (Handayani, 2016). Oleh sebab itu, hasil
pemodelan 2-D akan dibandingkan dengan hasil pemodelan 3-D oleh Meqbel dkk.,
(2014). Sehingga dapat diperoleh tingkat kesamaan antara kedua model tersebut.
1.2
Rumusan Masalah
Rumusan masalah yang digunakan dalam penelitian ini adalah:
1. Bagaimana perbandingan model resistivitas bawah permukaan pada
model 2-D dan 3-D?
2. Bagaimana
sebaran anomali konduktivitas bawah permukaan pada
Cascadian Subduction Zone (CSZ) dan sepanjang benua amerika?
1.3
Batasan Masalah
Batasan masalah yang digunakan dalam penelitian ini meliputi:
1. Data yang digunakan merupakan data sekunder dari USArray dalam
format .EDI dengan rentang frekuensi 10-1 – 10-4 Hz.
2. Inversi 2-D menggunakan algoritma dari Rodi dan Mackie (2001).
3
3. Data yang digunakan berjumlah 21 titik dengan area pengukuran
membentang dari barat ke timur benua Amerika (Oregon-IdahoWyoming).
4. Hasil analisis dimensionalitas data dan inversi 3-D bersumber dari
penelitian lain dengan lokasi dan titik yang sama.
1.4
Tujuan Penelitian
Tujuan yang ingin dicapai dari penelitian ini antara lain:
1. Membandingkan hasil inversi 2-D dan 3-D pada data dengan
dimensionalitas mayoritas 3-D.
2. Identifikasi Cascadian subduction zone (CSZ) berdasarkan model
resistivitas 2-D.
3. Mengetahui sebaran zona anomali konduktivitas bawah permukaan
pada benua Amerika (Oregon – Idaho – Wyoming).
1.5
Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian ini menggunakan data dari USArray. Daerah penelitian terletak
pada benua Amerika bagian utara. Penelitian ini berlangsung dari periode Juni –
November 2016 di Universitas Gadjah Mada.
Gambar 1.1 Peta lokasi penelitan membentang dari barat ke timur. Kotak
berwarna merah menunjukkan daerah penelitian melintasi wilayah OregonIdaho-Wyomming, Amerika Serikat (Modifikasi dari Vaughn, 2016)