aplikasi metoda geolistrik untuk identifikasi sesar bawah

PROSIDING SEMINAR NASIONAL SAINS DAN PENDIDIKAN SAINS VIII UKSW APLIKASI METODA GEOLISTRIK UNTUK IDENTIFIKASI
SESAR BAWAH PERMUKAAN DI WILAYAH DAS
JENEBERANG SULAWESI SELATAN
Muhammad Altin Massinai1) , Lantu 1), Virman 2), Syaeful Akbar1)
1)
Program Studi Geofisika Universitas Hasanuddin Makassar
2)
Program Studi Fisika Uncen Jayapura
email : [email protected]
Abstrak
DAS Jeneberang adalah wilayah yang rentan terhadap pergerakan tanah. Wilayah ini terdapat bendungan
Bilibili yang merupakan pemasok air bersih di Kota Makassar dan Sungguminasa, juga merupakan
sumber energi bagi PLTA Kampili Gowa. Pergerakan tanah di lokasi ini disebabkan struktur geologi
(sesar) yang tidak stabil. Metoda Geolistrik digunakan dalam mengidentifikasi sesar-sesar di bawah
permukaan sebagai data yang akan di rekomendasikan untuk pemeliharaan/ penyelamatan bendungan
Bilibili pada masa yang akan datang. Penelitian ini dilakukan dengan menggunakan Metode Geolistrik
Tahanan Jenis dengan Konfigurasi elektroda Wenner, sebanyak 2 lintasan dengan masing–masing
panjang lintasan 150 meter. Dari hasil pengukuran diperoleh harga resistivitasnya pada lintasan 1 berkisar
antara 5 - 2271 Ωm dan lintasan 2 berkisar antara 5 – 1460 Ωm.. Hasil penyelidikan menunjukkan adanya
struktur sesar minor yang telah tertimbun oleh produk-produk muda hasil longsoran Gunung Bawakareng.
Sesar minor tersebut dicirikan oleh adanya rekahan dan kekar-kekar di sekitar DAS Jeneberang dan
penyebaran batuan ubahan di sekitar lokasi penelitian.
KATA KUNCI : Geolistrik, Konfigurasi Wenner, DAS Jeneberang, Kekar, Sesar
Dunia II banyak pakar geologi tertarik
untuk menelitinya.
PENDAHULUAN Kepulauan Indonesia terletak di antara dua
kontinen yaitu, kontinen Asia di bagian
baratlaut dan kontinen Australia di bagian
tenggara serta terletak antara dua samudera
yaitu, samudera Pasifik dan samudera
Indonesia. Indonesia ditinjau dari titik
pandang geodinamika kepulauan terletak
dalam zona konvergen antara tiga lempeng
yang saling bergerak satu terhadap lainnya,
yaitu lempeng Eurasia di bagian utara yang
relatif diam, lempeng Pasifik yang bergerak
ke arah barat dengan kecepatan 7 – 13 cm
pertahun, sedang di tenggara/selatan
lempeng Hindia-Australia bergerak ke utara
dengan kecepatan 6 – 10 cm pertahun
(Hamilton, 1979; Katili, 1989).
Kondisi tektonik lengan selatan Sulawesi
sangat mempengaruhi aktivitas kegempaan
dan gerakan tanah di daerah Sulawesi
Selatan
(Massinai,
2009).
Depresi
Jeneberang yang merupakan Wilayah DAS
Jeneberang adalah produk aktivitas tektonik
di Lengan Selatan Sulawesi. Aktivitas
tektonik itu juga menimbulkan beberapa
sesar aktif. Sesar-sesar yang bertebaran di
lengan selatan Sulawesi merupakan
landmark geologis yang menarik dan
ekspresi geomorfologi yang jelas dari
aktivitas tektonik di Wilayah DAS
Jeneberang. Sesar-sesar ini adalah sesar
normal yang terjadi pada saat Gunungapi
Lompobattang masih aktif. Sesar aktif ini
apabila mengalami pergerakan akan
menimbulkan getaran, sehingga tebingtebing Gunung Bawakaraeng di hulu
Sungai
Jeneberang
mengalami
Tatanan geologi Pulau Sulawesi yang
berada di tengah tiga lempeng besar
tersebut mempunyai keunikan tersendiri,
mengingat kawasan ini merupakan pusat
pertemuan tiga lempeng besar yang saling
mengalami pertumbukan. Sejak Perang
274 PROSIDING SEMINAR NASIONAL SAINS DAN PENDIDIKAN SAINS VIII UKSW mengenai daerah penelitian ataupun
ketidakstabilan yang dapat menyebabkan
kepustakaan lainnya yang dapat menunjang
gerakan tanah.
kegiatan penelitian.
Salah satu metoda geofisika yang cukup
baik untuk memetakan kondisi bawah
Pengolahan data hasil pengukuran di
permukaan pada DAS Jeneberang guna
lapangan dilakukan dengan cara :
mengetahui struktur perlapisan dan
1. Menghitung faktor geometri (K);
identifikasi sesar adalah metoda geolistrik
2. Menghitung resistivitas semu;
tahanan jenis. Hal ini dimungkinkan karena
3. Analisis data dengan menggunakan
lapisan tanah dan batuan
dapat
software Res2dinv;
mengalirkan arus listrik sehingga dapat
4. Menginterpretasi data resistifitas
dianalisis berdasarkan sifat kelistrikannya.
bawah permukaan;
Penelitian ini dibatasi pada penyelidikan
5. Analisis sesar di bawah permukaan
struktur perlapisan bawah permukaan dan
pada daerah penelitian.
identifikasi sesar di DAS Jeneberang
dengan menggunakan Metoda Geolistrik
tahanan
jenis
konfigurasi
Wenner.
HASIL DAN DISKUSI
Penelitian ini bertujuan menentukan
Akuisisi data resistivitas bumi pada survei
struktur
perlapisan
batuan
dan
lintasan 1 dilakukan dengan mengambil
mengidentifikasi sesar di DAS Jeneberang.
lintasan sepanjang 150 meter. Titik awal
(titik 0 meter) berada pada koordinat
BAHAN DAN METODE
119°38’45,1” BT dan 05°15’35,3” LS yang
membentang pada arah 92° NE pada
Bahan dan alat yang digunakan dalam
daerah meander, khususnya di daerah
penelitian ini adalah : satu unit
pematang sawah. Jarak antar elektroda
Resistivitimeter hambatan jenis GL 4100, 4
terkecil adalah 5 meter. Dari hasil
gulungan kabel, kabel penghubung, 4 buah
pengukuran diperoleh harga resistivitas
elektroda, 2 buah meteran @ 100 meter, 1
berkisar antara 5 - 2271 Ωm. Pengolahan
buah GPS Garmin, 1 buah kompas geologi,
data dengan menggunakan Res2DInv untuk
2 buah palu geologi, kamera foto digital,
lintasan 1 diperoleh penampang harga
dan alat tulis.
resistivitas semu seperti pada Gambar 1A
dan B.
Pengambilan data dilakukan secara
langsung di lapangan dengan menggunakan
Hasil inversi lintasan 1 terlihat adanya
konfigurasi Wenner dengan langkah –
langkah sebagai berikut :
penyebaran lapisan yang memiliki nilai
1. Menentukan arah bentangan dengan
resistivitas yang bervariasi. Lapisan yang
menggunakan kompas;
memiliki nilai resistivitas rendah dengan
2. Menentukan jarak lintasan;
harga resistivitas berkisar 5 - 100 Ωm dan
3. Menentukan posisi atau lokasi titik
lapisan yang memiliki nilai resistivitas
amat dengan menggunakan GPS;
tinggi dengan harga resistivitas berkisar 100
4. Memasang
elektroda
arus
dan
– 2271 Ωm. Dari gambar tersebut dapat di
potensial;
lihat pada kedalaman 0 – 3.75 m yang
5. Menginjeksikan arus dan membaca
berada pada jarak 15 – 70 m terdapat
potensial pada jarak elektroda yang
bongkahan batuan sedimen yang memiliki
telah ditentukan.
nilai resistivitas yang tinggi. Hal ini
Pengumpulan data sekunder dimulai
mungkin dikarenakan karena batuan
dengan studi pustaka atau studi literatur
tersebut merupakan longsoran Gunung
terhadap beberapa kepustakaan seperti
Bawakaraeng. Kemudian pada kedalaman
mempelajari buku-buku publikasi, publikasi
3.75 – 12.5 m yang berada pada setiap jarak
melalui internet, dan dokumen – dokumen
pada lintasan yang tersebar merupakan
yang sehubungan dengan penelitian. selain
alluvium. Sedangkan pada kedalaman 13 –
itu penulis mengambil peta geologi,
20 m yang berada pada jarak 30 – 90 m
geomorfologi dan peta rupa bumi yang
merupakan batuan plutonik seperti gabro
telah dikemukakan oleh peneliti terdahulu
275 PROSIDING SEMINAR NASIONAL SAINS DAN PENDIDIKAN SAINS VIII UKSW dan andesit yang memiliki nilai resistivitas
yang tinggi.
A
B
Sesar C
Gambar 1 Penampang Harga Resistivitas Semu dari Hasil Inversi Lintasan (A dan B),
Posisi Patahan untuk Lintasan 1 (C) A
B
C
276 Gambar 2 Penampang Harga Resistivitas Semu dari Hasil Inversi Lintasan 2
PROSIDING SEMINAR NASIONAL SAINS DAN PENDIDIKAN SAINS VIII UKSW di perhatikan pada lintasan 1 dan lintasan 2
Gambaran pendugaan posisi patahan sesar
diatas, pada kedalaman 20 m kebawah
dari hasil pengolahan data dengan
memiliki jenis batuan yang sama dan saling
menggunakan software Res2DInv untuk
berhubungan. Dari lintasan 1 dan lintasan 2,
lintasan 1 di tunjukkan seperti Gambar 1C.
berdasarkan tabel Telford maka dapat di
tentukan
jenis mineral batuan berdasarkan
Berdasarkan Gambar 1C dapat dilihat
nilai
resistivitas
yang dimiliki oleh mineral
adanya bidang lemah dengan harga
tersebut
sehingga
di jenis batuannya dapat
resistivitas rendah yang berkisar antara 128
dilihat
seperti
pada
tabel 1 di bawah ini :
– 288 Ωm. Bidang ini memotong perlapisan
batuan yang ada di sekitarnya dengan harga
resistivitas yang lebih tinggi. Jadi pada
lintasan tersebut mungkin telah terjadi sesar
pada sekitar titik 80 m. Pada titik tersebut
juga dapat di lihat adanya rekahan di atas
permukaannya.
Hal ini membuktikan
bahwa pada lintasan tersebut mungkin
terjadi patahan dangkal atau sesar minor.
Tabel 1 Jenis batuan pada lintasan 1 dan
lintasan 2.
Kode
Lapisan
Akuisisi data resistivitas bumi pada survei
lintasan 2 dilakukan dengan mengambil
lintasan sepanjang 150 meter. Titik awal
(titik 0 meter) berada pada koordinat
119°38’47,6” BT dan 05°15’39,7” LS yang
membentang ke arah 95° NE di dengan
variasi jarak antar elektroda terkecil 5
meter. Dari hasil pengukuran diperoleh
harga resistivitasnya berkisar antara 5 –
1460 Ωm. Pengolahan data dengan
menggunakan Res2DInv untuk lintasan 2
diperoleh penampang harga resistivitas
semu seperti pada Gambar 2.
Batuan
5.0 – 25
Clay
20 – 30
Pasir Kuarsa
57 – 126
Aluvium
140- 200
Sandstone
268 -350
Shale
400 – 640
Batugamping
649- 1460
Andesit
1460- 2271 Gabbro
Gambaran pendugaan bidang patahan dari
hasil pengolahan data dengan menggunakan
software Res2DInv untuk lintasan 2
ditunjukkan seperti Gambar 3.
Hasil inversi lintasan 2 di atas terlihat
adanya penyebaran lapisan yang memiliki
nilai resistivitas yang bervariasi. Lapisan
yang memiliki nilai resistivitas rendah
dengan harga resistivitas berkisar 5 - 100
Ωm dan lapisan yang memiliki nilai
resistivitas tinggi dengan harga resistivitas
berkisar 100 – 1460 Ωm. Dari gambar di
atas dapat di lihat pada kedalaman 0 – 3.75
m yang berjarak 5 – 120 m terdapat
penyebaran bongkahan batuan sedimen
yang memiliki nilai resistivitas yang tinggi,
hal ini mungkin dikarenakan karena batuan
tersebut merupakan longsoran Gunung
Bawakaraeng. Kemudian pada kedalaman
3.75 – 12.5 m merupakan batuan alluvium
yang tersebar pada jarak 20 – 120 m.
Sedangkan pada kedalaman 13 – 20 m
merupakan batuan plutonik seperti andesit
yang berada pada jarak 60 - 135 m yang
memiliki nilai resistivitas yang tinggi. Jika
Berdasarkan Gambar 3 dapat dilihat adanya
bidang lemah dengan harga resistivitas
rendah yang berkisar antara 128 - 288 Ωm.
Bidang ini memotong perlapisan batuan
yang ada di sekitarnya dengan harga
resistivitas yang lebih tinggi. Jadi pada
lintasan tersebut mungkin telah terjadi
sesar yaitu pada titik 50 m. Pada titik
tersebut juga dapat di lihat adanya rekahan
di atas permukaannya. Sama halnya juga
pada lintasan 1. Hal ini membuktikan
bahwa pada lintasan tersebut mungkin
terjadi patahan dangkal atau sesar minor.
277 Hambatan
Jenis (Ohm
meter)
PROSIDING SEMINAR NASIONAL SAINS DAN PENDIDIKAN SAINS VIII UKSW Sesar Gambar 3 Posisi Patahan untuk Lintasan 2
Gunung Bawakaraeng, kemudian di
dominasi oleh alluvium yang tersebar di
setiap lintasan pengukuran. Pada kedalaman
di bawah 15 m ke bawah terdapat batuan
andesit dan gabro.
Untuk lintasan 1, diidentifikasikan terdapat
sesar pada titik 80 m. Sedangkan untuk
lintasan 2, berada pada titik 50 m .Posisi
patahan ini relatif sesuai dengan posisi
rekahan yang terlihat di permukaan di
lokasi penelitian. Pendugaan dengan
metode geolistrik dapat digunakan untuk
menentukan posisi bidang patahan. Harga
resistivitas tanah / batuan pada patahan
pada umumnya lebih rendah dari tanah /
batuan sekitarnya. Hal ini dikarenakan pada
patahan sesar terisi oleh fluida atau mineral
yang relatif lebih kondusif dari batuan
sekitarnya. Bidang patahan sesar biasanya
memiliki harga resistivitas yang tinggi
melebihi harga resistivitas tanah / batuan
yang ada di sekitarnya jika pada patahan
tersebut tidak terisi apa-apa (hanya berisi
udara). Hal ini dikarenakan udara
merupakan isolator sehingga arus listrik
sangat sulit untuk melewatinya. Kondisi di
lapangan memperlihatkan adanya rekahan rekahan di permukaan tapi tidak terlalu
jelas dan semua terisi oleh fluida atau
materi lainnya. Oleh sebab itu bidang
patahan sesar
yang terdeteksi adalah
bidang yang memiliki resistivitas rendah
yang menerobos atau memotong bidangbidang perlapisan antar batuan.
Bidang patahan sesar untuk lintasan 1
berada pada titik 80 m dan untuk lintasan 2
berada pada titik 50 m. dimana pada kedua
lintasan dan titik tersebut juga dapat di lihat
adanya rekahan di atas permukaan. Hal ini
membuktikan bahwa pada lintasan tersebut
terdapat patahan dangkal atau sesar minor.
DAFTAR PUSTAKA
KESIMPULAN
Pada lintasan 1 dan 2 terdapat penyebaran
batuan sedimen yang berada di atas
permukaan yang merupakan longsoran dari
278 [1]
Azis, N.M., Abdullah, C.I. dan
Brahmantyo, B. Catatan Kuliah :
Geologi Fisik, Departemen Teknik
Geologi, Penerbit ITB.
[2]
Fahmi, M.C.. 2009. Pengelolaan DAS
Jeneberang
Kota
Makassar
Sulawesi-Selatan.
http://staff.blog.ur.ac.id/tarsoen.wary
ono/files/2009/12/sungai_fahmi.pdf.
Diakses 1 Oktober 2010.
[3]
Hamilton, Warren. 1979. Tectonics of
the Indonesian Region. Washington:
Geological Survey Profesional Paper
1078.
PROSIDING SEMINAR NASIONAL SAINS DAN PENDIDIKAN SAINS VIII UKSW [4]
Hendrajaya, L . 1990.
Metode
Geolistrik Tahanan Jenis. ITB,
Bandung.
[5]
Katili, J. A. Evolution of the Southeast
Asian Arc Complex. Jakarta: Geol.
Indon. V. 12, no 1. p.113 – 143.
[6]
Loke, M. H.. 2004. Geoelectrical
Imaging 2D & 3D,RES2DINV ver
3.3:Rapid 2D Resistivities & IP
Inversion using the least-square
method On Land, Underwater and
Cross-borehole survey., Penang,
Malaysia.
[7]
Massinai, M.A., 2009. Pola Gerakan
Tanah Kota Makassar Ditinjau dari
Pendekatan Teori Tektonik Lempeng.
Prosiding PIT 34 HAGI, Jogjakarta.
[8]
Massinai, Muh. Altin., Sudradjat,
Adjat., Hirnawan, Febri., Syafri,
Ildrem. 2010. Gerakan Tanah pada
Daerah Rawan Longsor di DAS
Jeneberang,
Kabupaten
Gowa
Sulawesi Selatan. Bulletin of
Environmental Geology, Vol: 20
No: 2 Page: 93-102.
[9]
Massinai, Muh. Altin.,Syamsuddin,
Makharani. 2010. Model of Vertical
Resistivity Distribution of Rock
Layers in Jeneberang watershed.
International Journal of Basic &
Applied Sciences IJBAS-IJENS Vol:
10 No: 06 Pages: 151-161.
[10]
Massinai, Muh. Altin. 2012.
Morphotectonic of
Jeneberang
Watershead and Impact on Bilibili
Dam in Gowa Regency South
Sulawesi. Proceeding The 37th HAGI
Annual Convention, Unconventional
& Renewable Energy. Palembang
[11]
Simanjuntak, TO. 1992. An Outline
of Tectonic in Indonesia Region,
IAGI publication.
279