269332565-yordan-wahyu-ch-22314008-laporan-ekskursi-2015

8/17/2019 269332565-Yordan-Wahyu-Ch-22314008-Laporan-Ekskursi-2015

1/168

LAPORAN EKSKURSI JAWA TENGAHPENGAMATAN GEOLOGI DAN GEOFISIKABATUAN PRE-TERSIER SAMPAI ENDAPAN KWARTER

Oleh :Yordan Wahyu ChristantoNIM: 22314008Program Pasca Sarjana Teknik Geofisika FTTM ITB

Institut Teknologi Bandung2015


2/168

LAPORAN EKSKURSI JAWA TENGAHPENGAMATAN GEOLOGI DAN GEOFISIKABATUAN PRE-TERSIER SAMPAI ENDAPAN KWARTER

Oleh :Yordan Wahyu ChristantoNIM: 22314008Program Pasca Sarjana Teknik Geofisika FTTM ITB

Institut Teknologi Bandung2015

22314008 | Yordan Wahyu Christanto

i


3/168

ABSTRAK

Daerah Karangsambung-Bayat-Wonosari merupakan daerah dengan kompleksitasbatuan maupun kontrol struktur yang tinggi, terlebih di daerah Karangsambung. Dari haltersebut, perlu dilakukan penelitian untuk mengetahui kondisi geologi bawah permukaan daribeberapa daerah tersebut.Pada penelitian ini memakai 2 metode, yakni metode geologi dan metode geofisika,dimana kedua metode tersebut diintergrasikan, sehingga akan mendapatkan model geologibawah permukaan pada daerah penelitian (Kebumen-Bayat-Wonosari). Metode geologidilakukan dengan melakukan pengamatan geologi di surface, berdasarkan singkapanbatuan,struktur geologi, maupun bentang alam. Sedangkan metode geofisika dilakukan denganmelakukan pengukuran gayaberat dan magnetik di sepanjang lintasan pada daerah penelitian.Berdasarkan hasil intergrasi antara metode geologi dan metode geofisika, didapatkanmodel geologi bawah permukaan pada daerah penelitian, dimana penulis membuat 4penampang, yakni Penampang Karangsambung-Kebumen (A-A'), Penampang KebumenWates (B-B'), Penampang Wates-Bayat (C-C'), dan Penampang Bayat-Wonosari (D-D').Berdasarkan nilai anomali gayaberat maupun anomali magnetik, menunjukkan perbeda

ananomali yang sangat jauh antara daerah Karangsambung dengan daerah Yogyakarta, Bayatdan Wonosari. Hal ini disebabkan oleh adanya beberapa tubuh intrusi terpendam di daerahSentolo (Yogyakarta) dan Wonosari, maupun intrusi tersingkap di daerah Purworejo danBayat.Hasil intergrasi metode geologi dan geofisika mampu membuat model geologi bawahpermukaan daerah penelitian dengan baik.

Kata kunci: geologi, geofisika, gayaberat, magnetik, intergrasi


ii


4/168

DAFTAR ISI

HalamanHALAMAN JUDUL ....................................................................................................................iABSTRAK .................................................................................................................................. iiDAFTAR ISI ............................................................................................................................. iiiDAFTAR TABEL ....................................................................................................................... vDAFTAR FOTO .........................................................................................................................viDAFTAR GAMBAR ............................................................................................................... viiiBAB 1. PENDAHULUAN .......................................................................................................... 11.1.Latar Belakang Penelitian ...................................................................................................... 11.2. Tujuan Penelitian .................................................................................................................. 21.3. Waktu dan Tempat Penelitian ............................................................................................... 21.4. Metodologi ................................................................

............................................................ 31.4.1. Tahap Pendahuluan........................................................

............................................. 31.4.2. Tahap Penelitian dan Pengumpulan Data ................................................................... 31.4.3. Tahap Pemodelan dan Interpretasi ............................................................................. 41.4.4. Tahap Penyelesaian dan Penyajian Data .................................................................... 4BAB II. PENGAMATAN GEOLOGI JALURKARANGSAMBUNG ± BAYAT- WONOSARI....................................................................... 52.1 Kerangka Tektonik Pulau Jawa ...............................................

.............................................. 52.2. Struktur Regional Pulau Jawa ..............................................

............................................... 102.3. Geologi Regional dan Fisiografi Jawa Timur ..................................................................... 122.3.1. Fisiografi ................................................................................................................... 122.3.2. Stratigrafi Zona Pegunungan Selatan ....................................................................... 152.3.3. Struktur Umum Jawa Bagian Timur ......................................................................... 182.4. Pengamatan Geologi Lapangan .......................................................................................... 19


iii


5/168

2.4.1. Desa Gununggajah, Kecamatan Bayat, Klaten......................................................... 192.4.2. Desa Tancep, Kecamatan Ngawen, Kabupaten Gunungkidul.................................. 302.4.3. Sungai Oyo ............................................................................................................... 32BAB III. PENGAMATAN GEOFISIKA .................................................................................. 343.1. Metode Gayaberat ............................................................................................................... 343.1.1. Teori Dasar Gayaberat .............................................................................................. 343.1.2. Pengolahan Data Gayaberat ...................................................................................... 393.2. Metode Magnetik ................................................................................................................ 453.2.1. Teori Dasar Magnetik ............................................................................................... 453.2.2. Pengolahan Data Magnetik ....................................................................................... 47BAB 4. PEMBAHASAN........................................................................................................... 504.1 Pemodelan Geologi Lokasi Pengamatan LP1-LP8.............................................................. 50

4.2. Sayatan untuk Pemodelan Geologi dari Profil Gayaberat dan Magnetik ........................... 554.2.1. Pemodelan Geologi dari Profil Gayaberat dan Magnetik A-A' .............................. 564.2.2. Pemodelan Geologi dari Profil Gayaberat dan Magnetik B-B' ................................ 584.2.3. Pemodelan Geologi dari Profil Gayaberat dan Magnetik C-C' ................................ 614.2.4. Pemodelan Geologi dari Profil Gayaberat dan Magnetik D-D' ............................... 634.3. Penampang 3D Jalur Ekskursi ............................................................................................ 65BAB 5. KESIMPULAN ..............................................................

.............................................. 67DAFTAR PUSTAKA .................................................................

................................................. xDAFTAR LAMPIRAN ..............................................................................................................xi


iv


6/168

DAFTAR TABEL

HalamanTabel 1. Perbandingan Batuan Metamorf di Bayat dan di Karangsambung ............................. 27Tabel 2. Contoh data mentah gayaberat dan magnetik pada EkskursiKarangsambung-Bayat-Wonosari 12 Mei 2015 .......................................................... 40Tabel 3. Pengolahan data altimeter base pada Ekskursi 12 Mei 2015....................................... 41Tabel 4. Perhitungan SBA di jalur penelitian (Karangsambung-Bayat-Wonosari) .................. 43Tabel 5. Perhitungan magnetik di jalur penelitian (Karangsambung-Bayat-Wonosari) ........... 43


v


7/168

DAFTAR FOTO

HalamanFoto 1. Batugamping nummulites di Desa Gununggajah, cuaca cerah (LP 1) ......................... 20Foto 2. Kenampakan kontak batugamping nummulites dengan batupasir karbonatandi Desa Gununggajah, dengan arah N2300E, cuaca cerah (LP 1) .................................. 22Foto 3. Kenampakan soil produk lapukan sekis dan filit di Desa Gununggajah,dengan arah N3200E, cuaca cerah (LP 2) ...................................................................... 22Foto 4. Kenampakan filit di Desa Gununggajah, dengan arah N3500E, cuaca cerah (LP3) .... 23Foto 5. Kenampakan kontak sekis dan filit sekis dan filit di Desa Gununggajah,dengan arah N570E, cuaca cerah (LP 4) ........................................................................ 25Foto 6. Kenampakan sekis di daerah Karangsambung, dengan arah N3200E,cuaca mendung............................................................................................................... 26Foto 7. Kenampakan slate dengan struktur slaty cleavage meliputi fragmen sekisdi alur liar utara Sungai Cacaban, daerah Karangsambung,dengan arah N3200E, cuaca cerah .................................................................................. 26Foto 8. Kenampakan fosil nummulites pada batugamping nummulites di Desa Gunungga

jah,dengan arah N2050E, cuaca cerah (LP 5) ...................................................................... 27Foto 9. Kenampakan batugamping nummulites di Desa Gununggajah,dengan arah N2700E, cuaca cerah (LP 5) ...................................................................... 28Foto 10. Kenampakan intrusi mikro-diorit yang telah mengalami pelapukanspheroidal weathering di Desa Gununggajah, cuaca cerah (LP2) ................................. 29Foto 11. Kenampakan tuff penyusun Formasi Semilir di Desa Tancep,dengan arah N1850E, cuaca cerah (LP 7) ...................................................................... 31Foto 12. Kenampakan batugamping berlapis penyusun Formasi Oyo di Sungai Oyo,

dengan arah N970E, cuaca cerah (LP 8) ........................................................................ 33


vi


8/168

Foto 13. Kenampakan aglomerat penyusun Formasi Kebo-Butak di daerah Purworejo,cuaca cerah (N 9) (Courtesy Foto : Agus Laesanpura, 2015) ........................................ 60


vii


9/168

DAFTAR GAMBAR

HalamanGambar 1. Daerah Penelitian (Karangsambung-Bayat-Wonosari) ............................................. 2Gambar 2. Rekonstruksi perkembangan tektonik Pulau Jawa dimulai padaKapur-Paleosen sampai dengan Oligosen Tengah (Prasetyadi, 2007)........................ 6Gambar 3. Jalur subduksi Kapur sampai masa kini di Pulau Jawa(Katili 1975, dalam Sujanto et al., 1977) .................................................................... 8Gambar 4. Jalur magmatik Tersier Pulau Jawa (Soeria-Atmadja et al., 1994)............................ 9Gambar 5. Pola struktur Pulau Jawa (Martodjojo&Pulunggono, 1994)(RMKS=Rembang-Madura-Kangean-Sakala) .......................................................... 12Gambar 6. Fisiografi bagian tengah dan timur Pulau Jawa (Van Bemmelen, 1949) ................ 13Gambar 7. Rangkuman stratigrafi regional Jawa Tengah dan Jawa Timur daripeneliti terdahulu, modifikasi dari Smyth et al., 2005 .............................................. 17Gambar 8. Pola struktur dan sesar di Pulau Jawa (Natalia dkk., 2010) ..................................... 19Gambar 9. Sketsa penampang geologi tanpa skala dari Gunung Pendul-Gunung Semangu

.... 30Gambar 10. Gaya tarik menarik antara dua benda..................................................................... 34Gambar 11. Kurva Ln A dengan k ............................................................................................. 39Gambar 12. Tampilan software tidelongman.exe ...................................................................... 42Gambar 13. Peta kontur gayaberat Karangsambung-Bayat-Wonosaribeserta titik pengukuran ............................................................................................ 44Gambar 14. Hasil analisa spektral sayatan A-A', B-B', C-C', dan D-D'................................ 44Gambar 15. Peta kontur magnetik Karangsambung-Bayat-Wonosari

beserta titik pengukuran ............................................................................................ 48Gambar 16. Formasi yang dilakukan observasi pada kegiatan ekskursi ................................... 50Gambar 17. Penampang Geologi Pengamatan Lapangan Bayat-Wonosari .............................. 51


viii


10/168

Gambar 18. Sejarah geologi ketika terjadinya pembentukan batugamping nummulitesdan batupasir karbonatan pada Formasi Gamping-Wungkal .................................... 53Gambar 19. Sejarah geologi ketika terjadinya pengendapan material sedimenFormasi Kebo-Butak pada lingkungan kipas bawah laut .......................................... 53Gambar 20. Proses terbentuknya tuff pada Formasi Semilir berhubunganbeda fasies dengan Formasi Nglanggran dan selarasdi atas Formasi Kebo-Butak ...................................................................................... 54Gambar 21. Proses terbentuknya Formasi Sambipitu selaras di atas Formasi Nglanggran ...... 54Gambar 22. Proses terbentuknya Formasi Oyo selaras di atas Formasi Sambipitu .................. 55Gambar 23. Sayatan A-A', B-B', C-C', dan D-D' pada data pengukuran magnetik .............. 55Gambar 24. Sayatan A-A', B-B', C-C', dan D-D' pada data pengukuran gayaberat.............. 56Gambar 25. Gambar model geologi Penampang A-A' dari profil gayaberat danmagnetik (Model Vision) .......................................................................................... 56Gambar 26. Gambar model geologi Penampang A-A' setelah dilakukan digitasi ulang .......... 57Gambar 27. Gambar model geologi Penampang B-B' dari profil gayaberat dan

magnetik (Model Vision) .......................................................................................... 58Gambar 28. Gambar model geologi Penampang B-B' setelah dilakukan digitasi ulang .......... 59Gambar 29. Gambar model geologi Penampang A-A' dari profil gayaberat danmagnetik (Model Vision) .......................................................................................... 61Gambar 30. Gambar model geologi Penampang A-A' setelah dilakukan digitasi ulang .......... 62Gambar 31. Gambar model geologi Penampang A-A' dari profil gayaberat danmagnetik (Model Vision) .......................................................................................... 63Gambar 32. Gambar model geologi Penampang A-A' setelah dilakukan digitasi ulang ..

........ 64Gambar 33. Penampang 3D daerah penelitian (jalur ekskursi) .....................

............................ 66


ix


11/168

Ekskursi Geologi dan Geofisika Karangsambung-Bayat-Wonosari 2015

BAB 1. PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang PenelitianPengintegrasian data hasil pengamatan geologi dan pengukuran geofisika merupakankunci utama tahapan interpretasi dalam memodelkan kondisi geologi bawah permukaan disuatu daerah. Analisis geofisika berkaitan dengan metode apa yang cocok digunakan untukmencapai tujuan pengukuran, bagaimana proses akuisisi yang seharusnya dilakukandilapangan demi mencapai tujuan tertentu, dan apakah hasil pengukuran yang diperoleh sudahsesuai dengan hasil yang diharapkan atau belum. Pengamatan geologi wilayah pengukuranmerupakan informasi yang sangat penting sebagai kunci utama ketika melakukan interpretasihasil pengukuran dengan metode geofisika. Beberapa informasi pengamatan geologiyangdiperlukan dalam analisa geologi, meliputi : kedudukan litologi, stratigrafi, kontrol struktur,tatanan tektonik, dan fisiografi suatu daerah pengukuran.Metode geofisika yang digunakan dalam pengukuran wilayah di kegiatan perkuliahan

lapangan ini adalah metode gayaberat dan metode magnetik. Metode gayaberat merupakansalah satu metode yang cukup sering digunakan dalam eksplorasi geofisika, terutama jikaeksplorasi tersebut bertujuan untuk menentukan keberadaan struktur di suatu wilayah. Padaprinsipnya metode gayaberat melakukan pengukuran terhadap variasi medan gravitasi akibatadanya kontras densitas batuan di bumi. Pengukuran variasi medan gravitasi dilakukan untukmelokalisasi massa batuan yang memiliki densitas lebih besar atau lebih kecil dibandingkandengan nilai densitas batuan disekitarnya. Melalui kontras densitas inilah dapat

ditentukankeberadaan sebuah benda anomali yang berada di bawah permukaan bumi. Berbeda denganmetode gayaberat, metode magnetik bertujuan untuk menentukan keberadaan suatu bendaanomali yang berada di bawah permukaan bumi dengan mengukuran nilai medan magnetbumi di setiap titik pengukuran. Pengukuran ini dilakukan berdasarkan perbedaansifatkemagnetan yang terkandung pada setiap batuan.Pengintegrasian antara data hasil pengamatan geologi dan pengukuran metode geofisikadiharapkan dapat membantu dalam melakukan interpretasi dan memodelkan konsep geologi

secara regional yang terdapat di wilayah pengukuran. Perpaduan tersebut nantinya dapatdigunakan dengan baik untuk dapat mempelajari kondisi geologi wilayah pengukuran tersebutdan bagaimana sejarah pembentukannya.22314008 | Yordan Wahyu Christanto

1


12/168

Ekskursi Geologi dan Geofisika Karangsambung-Bayat-Wonosari 2015Pada penelitian ini dilakukan pengamatan geologi dan pengukuran metode geofisikadari Karangsambung-Bayat-Gunungkidul. Di bagian selatan, kita dapat menemui batuan dasarpulau Jawa berupa kompleks melange di Karangsambung serta kompleks batuan metamorf diBayat dengan arah struktur lapisan timurlaut ± baratdaya. Di bagian tengah, kita dapatmenemui Zona Pegunungan Selatan di Wonosari.

1.2. Tujuan PenelitianTujuan dari penelitian ini adalah sebagai berikut :1. Memahami cara melakukan observasi geologi, baik pengamatan singkapan batuan maupunpengamatan bentang alam2. Memahami cara melakukan pengolahan data metode geofisika berupa gayaberat danmagnetik3. Memodelkan kondisi geologi permukaan dan geologi bawah permukaan dari hasil integrasi

data pengamatan geologi, data pengukuran gayaberat, dan data pengukuran magnetik

1.3. Waktu dan Tempat PenelitianPenelitian dibagi menjadi dua, yaitu survey geofisika dan pengamatan geologi.

Pengamatan geologi dilakukan pada tanggal 12 Mei 2015 di daerah Bayat-Wonosari,denganbeberapa wilayah pengamatan, yaitu Desa Gununggajah, Desa Tancep, dan Sungai Oyo.Sedangkan untuk survey geofisika dilakukan sepanjang rute Karang Sambung ± Bayat ±Wonosari dalam waktu yang sama mulai dari pukul 6.10-20.00 WIB (Gambar 1).

Gambar 1. Daerah Penelitian (Karangsambung-Bayat-Wonosari)22314008 | Yordan Wahyu Christanto

2


13/168


1.4. MetodologiPenelitian ini menggunakan dua metode, yaitu metode di atas permukaan (surfacemapping methods) dan di bawah permukaan (sub surface mapping methods). Metode di ataspermukaan ini dilakukan dengan pengamatan langsung di lapangan seperti pengamatansingkapan atau litologi dan pengukuran struktur geologi yang ada pada daerah telitian. Selainitu didukung dengan metode geofisika untuk mengetahui kondisi geologi bawah permukaandengan menggunakan metode gayaberat dan magnetik. Penelitian ini dilaksanakan dalambeberapa tahapan, yakni sebagai berikut :

1.4.1. Tahap PendahuluanDi dalam tahapan ini dilakukan persiapan kelengkapan administrasi, studi pustaka, danbriefing dengan Dosen terkait. Tahapan ini dilakukan di Kampus LIPI Karangsambung.

1.4.2. Tahap Penelitian Lapangan dan Pengumpulan DataDi dalam melakukan ekskursi di lapangan digunakan 2 metode, yakni metode geologi

dan metode geofisika :1. Metode GeologiMetode geologi ini adalah melakukan pengamatan geologi, baik berupa pengamatanmegaskopis conto batuan (petrologi), geomorfologi, dan struktur geologi. Tujuannya adalahuntuk mengenal kondisi lapangan pada daerah ekskursi dan untuk mengetahui gambaran daribentuk geomorfologi dan keadaan geologi secara umum, guna menentukan langkah-langkahyang akan dilakukan dalam pemodelan nanti.

2. Metode GeofisikaMetode geofisika yang dilakukan pada ekskursi ini ada 2 metode, yakni :

Pengukuran Metode GayaberatTujuannya untuk menyelidiki keadaan bawah permukaan berdasarkan perbedaan rapatmasa batuan dari batuan sekitar (gr/cm3). Tujuan utama dari studi mendetail data gravitasiadalah untuk memberikan suatu pemahaman yang lebih baik mengenai kondisi geologi disub surface. Pengukuran Metode MagnetikTujuannya untuk mengetahui kondisi geologi di bawah permukaan dengan melihatnilai suseptibilitas batuan di bawah permukaan, dengan cara mengukur medan magnet bumidi setiap titik yang ada di jalur penelitian, berdasarkan pada adanya anomali medan


3


14/168

Ekskursi Geologi dan Geofisika Karangsambung-Bayat-Wonosari 2015magnetik bumi yang diakibatkan oleh adanya perbedaan sifat kemagnetan dari berbagaimacam batuan di jalur penelitian.Secara keseluruhan terdapat sekitar 34 titik stasiun untuk pengukuran nilai gayaberatdan magnetik di sepanjang lintasan yang dimulai dari Karangsambung- Yogyakarta-BayatKlaten-Wonosari. Titik-titik pengukuran tersebut selanjutnya diolah dengankoreksi untukmasing-masing metode gayaberat dan metode magnetik dan kemudian hasil pengolahan datatersebut digunakan sebagai masukan data dalam proses pemodelan untuk melihat gambarananomali dan struktur di bawah permukaan bumi.

1.4.3. Tahap Pemodelan dan InterpretasiTahap pemodelan dan interpretasi melewati beberapa tahapan untuk dapat mencapaitujuan penelitian. Di dalam tahapan ini menggunakan data Simple Bouguer Anomaly(SBA)dari gayaberat dan data nT dari magnetik, dimana keduanya dikombinasikan dengandatapengamatan geologi. Sehingga diharapkan dari ketiga data tersebut akan menghasilkanpenampang geologi yang merepresentasikan kondisi geologi sebenarnya baik di perm

ukaanmaupun di bawah permukaan.

1.4.4. Tahap Penyelesaian dan Penyajian DataSemua data yang diperoleh dari pemodelan dan interpretasi pada tahapan di atas,kemudiandibandingkan dan dihubungkan. Setelah melalui evaluasi dan pembahasan, maka akandidapatkan kesimpulan dari tujuan penelitian ini.


4


15/168


BAB II. PENGAMATAN GEOLOGI JALUR KARANGSAMBUNG ±BAYAT- WONOSARI

2.1 Kerangka Tektonik Pulau JawaMengutip dari pernyataan C.Prasetyadi (2007) secara lisan mengenai Evolusi TektonikTersier Pulau Jawa ,dijelaskan bahwa Pulau Jawa merupakan salah satu pulau di Busur Sundayang mempunyai sejarah

geodinamik aktif, yang jika dirunut perkembangannya dapat

dikelompokkan menjadi beberapa fase tektonik dimulai dari Kapur Akhir hingga sekarang(Gambar 2), yaitu :1. Periode Kapur akhir ± Paleosen.2. Periode Eosen (Periode Ekstensional /Regangan) .3. Periode Oligosen Tengah (Kompresional ± Terbentuknya OAF) .4. Periode Oligo-Miosen (Kompresional ± Struktur Inversi ) .5. Periode Miosen Tengah ± Miosen Akhir.


5


16/168


Gambar 2. Rekontruksi perkembangan tektonik Pulau Jawa dimulai pada Kapur-Paleosensampai dengan Oligosen Tengah (Prasetyadi, 2007)

1. Periode Kapur Akhir ± PaleosenFase tektonik awal terjadi pada Mesozoikum ketika pergerakan Lempeng IndoAustralia ke arah timur laut menghasilkan subduksi di bawah Sunda Microplate sepanjang22314008 | Yordan Wahyu Christanto

6


17/168

Ekskursi Geologi dan Geofisika Karangsambung-Bayat-Wonosari 2015suture Karangsambung-Meratus, dan diikuti oleh fase regangan (rifting phase) selamaPaleogen dengan pembentukan serangkaian horst (tinggian) dan graben (rendahan).Aktivitasmagmatik Kapur Akhir dapat diikuti menerus dari Timurlaut Sumatra±Jawa-KalimantanTenggara. Pembentukan cekungan depan busur (fore arc basin) berkembang di daerah selatanJawa Barat dan Serayu Selatan di Jawa Tengah. Mendekati Kapur Akhir ± Paleosen, fragmenbenua yang terpisah dari Gondwana, mendekati zona subduksi Karangsambung-Meratus.Kehadiran allochthonous micro-continents di wilayah Asia Tenggara telah dilaporkan olehbanyak penulis (Metcalfe, 1996). Basement bersifat kontinental yang terletak disebelah timurzona subduksi Karangsambung-Meratus dan yang mengalasi Selat Makasar teridentifikasi diSumur Rubah-1 (Conoco, 1977) berupa granit pada kedalaman 5056 kaki, sementaradidekatnya Sumur Taka Talu-1 menembus basement diorit. Docking (mera-patnya) fragmenmikro-kontinen pada

bagian tepi timur Sundaland menyebabkan matinya zona subduksi

Karang-sambung-Meratus dan terangkatnya zona subduksi tersebut menghasilkan PegununganMeratus.2. Periode Eosen (Periode Ekstensional /Regangan)Antara 54 jtl ± 45 jtl (Eosen), di wilayah Lautan Hindia terjadi reorganisasi lempengditandai dengan berkurangnya secara mencolok kecepatan pergerakan ke utara India. Aktifitaspemekaran di sepanjang Wharton Ridge berhenti atau mati tidak lama setelah pembentukananomali 19 (atau 45 jtl). Berkurangnya secara mencolok gerak India ke utara danmatinya

Wharton Ridge ini diinterpretasikan sebagai pertanda kontak pertama Benua Indiadenganzona subduksi di selatan Asia dan menyebabkan terjadinya tektonik regangan (extensiontectonics) di sebagian besar wilayah Asia Tenggara yang ditandai dengan pembentukancekungan-cekungan utama (Cekungan-cekungan: Natuna, Sumatra, Sunda, Jawa Timur,Barito, dan Kutai) dan endapannya dikenal sebagai endapan syn-rift. Pelamparan extensiontectonics ini

berasosiasi dengan pergerakan sepanjang

sesar regional yang telah ada

sebelumnya dalam fragmen mikrokontinen. Konfigurasi struktur basement mempengaruhiarah cekungan syn-rift Paleogen di wilayah tepian tenggara Sundaland (Sumatra, Jawa, danKalimantan Tenggara). Sejak Paleosen sampai Oligosen, terjadi evolusi geologi yang cukupsignifikan, terutama di wilayah Jawa Tengah-Jawa Timur, ditandai dengan berubahnya arah


18/168

lajur subduksi yang pada zaman Kapur Akhir-Paleosen berarah Timur Laut-Barat Dayamenjadi Timur-Barat pada Zaman Tersier (Gambar 3).


7


19/168


Gambar 3. Jalur subduksi Kapur sampai masa kini di Pulau Jawa (Katili 1975, dalamSujanto et al., 1977)

3. Periode Oligosen Tengah (Kompresional ± Terbentuknya OAF)Sebagian besar bagian atas sedimen Eosen Akhir memiliki kontak tidak selaras dengansatuan batuan di atasnya yang berumur Oligosen. Di daerah Karangsambung batuan Oligosendiwakili oleh Formasi Totogan yang kontaknya dengan satuan batuan lebih tua menunjukkanada yang selaras dan tidak selaras. Di daerah Karangsambung Selatan batas antara FormasiKarangsambung dan Formasi Totogan sulit ditentukan dan diperkirakan berangsur, sedangkanke arah utara Formasi Totogan ada yang langsung kontak secara tidak selaras dengan batuandasar Komplek Melange Luk Ulo. Di daerah Nanggulan kontak ketidakselarasan terdapatdiantara Anggota Seputih yang berumur Eosen Akhir dengan satuan breksi volkanikFormasiKaligesing yang berumur Oligosen Tengah. Demikian pula di daerah Bayat, bagian a

tasFormasi Wungkal-Gamping yang berumur Eosen Akhir, tanda-tanda ketidak selarasanditunjukkan oleh terdapatnya fragmen-fragmen batuan Eosen di sekuen bagian bawah FormasiKebobutak yang berumur Oligosen Akhir. Ketidakselarasan di Nanggulan dan Bayatmerupakan ketidakselarasan menyudut yang diakibatkan oleh deformasi tektonik yang samayang menyebabkan terdeformasinya Formasi Karangsambung. Akibat deformasi ini didaerahCekungan Jawa Timur tidak jelas teramati karena endapan Eosen Formasi Ngimbang disinipada umumnya selaras dengan endapan Oligosen Formasi Kujung. Deformasi inikemungkinan juga berkaitan dengan pergerakan ke utara Benua Australia. Ketika Wh

artonRidge masih aktif Benua Australia bergerak ke utara sangat lambat. Setelah matinya pusatpemekaran Wharton pada 45 jt, India dan Australia berada pada satu lempeng tunggal dan22314008 | Yordan Wahyu Christanto

8


20/168

Ekskursi Geologi dan Geofisika Karangsambung-Bayat-Wonosari 2015bersama-sama bergerak ke utara. Pergerakan Australia ke utara menjadi lebih cepat dibandingketika Wharton Ridge masih aktif. Bertambahnya kecepatan ini meningkatkan laju kecepatanpenunjaman Lempeng Samudera Hindia di Palung Jawa dan mendorong ke arah barat,sepanjang sesar mendatar yang keberadaannya diperkirakan, Mikrokontinen Jawa Timursehingga terjadi efek kompresional di daerah Karangsambung yang mengakibatkanterdeformasinya FormasiKarangsambung serta terlipatnya Formasi Nanggulan dan Formasi Wungkal-Gampingdi Bayat. Meningkatnya laju pergerakan ke utara Benua Australia diperkirakan masihberlangsung sampai Oligosen Tengah. Peristiwa ini memicu aktifitas vulkanisme yangkemungkinan berkaitan erat dengan munculnya zona gunungapi utama di bagian selatan Jawa(OAF=Old Andesite Formation) yang sekarang dikenal sebagai Zona Pegunungan Selatan.Aktifitas volkanisme ini tidak menjangkau wilayah Jawa bagian utara dimana pengendapankarbonat dan silisiklastik menerus di daerah ini (Gambar 4).

Gambar 4. Jalur magmatik Tersier Pulau Jawa (Soeria-Atmadja et al., 1994)

4. Periode Oligo-Miosen (Kompresional ± Struktur Inversi )Pada Oligosen Akhir sampai Miosen Tengah pergerakan ke utara India dan Australiaberkurang secara mencolok karena terjadinya benturan keras (hard collision) antara Indiadengan Benua Asia membentuk Pegunungan Himalaya. Akibatnya laju penunjaman LempengSamudera Hindia di palung Sunda juga berkurang secara drastis. Hard collision Indiamenyebabkan efek maksimal tektonik ekstrusi sehingga berkembang fase kompresi di wilayahAsia Tenggara. Fase kompresi ini menginversi sebagian besar endapan syn-rift Eosen. Di

Cekungan Jawa Timur fase kompresi ini menginversi graben RMKS menjadi zona SesarRMKS. Di selatan Jawa, kegiatan volkanik Oligosen menjadi tidak aktif dan mengalami22314008 | Yordan Wahyu Christanto

9


21/168

Ekskursi Geologi dan Geofisika Karangsambung-Bayat-Wonosari 2015pengangkatan. Pengangkatan ini ditandai dengan pengen-dapan karbonat besar-besaran sepertiFormasi Wonosari di Jawa Tengah dan Formasi Punung di Jawa Timur. Sedangkan di bagianutara dengan aktifnya inversi berkembang endapan syn-inversi formasi-formasi Neogen diZona Rembang dan Zona Kendeng. Selama periode ini, inversi cekungan terjadi karenakonvergensi Lempeng Indian menghasilkan rezim tektonik kompresi di daerah ªbusur depanºSumatra dan Jawa. Sebaliknya, busur belakang merupakan subjek pergerakan strike-slip utaraselatan yang dominan sepanjang sesar-sesar turun (horst dan graben) utara-selatan yang telahada.5. Periode Miosen Tengah ± Miosen AkhirPengaktifan kembali sepanjang sesar tersebut menghasilkan mekanisme transtensiondan transpression yang berasosiasi dengan sedimentasi turbidit dibagian yang mengalamipenurunan. Namun demikian, di bagian paling timur Jawa Timur, bagian basement dominanberarah timur-barat, sebagaimana secara khusus dapat diamati dengan baik mengontrolDalaman Kendeng dan juga Dalaman Madura.Bagian basement berarah Timur ± Barat

merupakan bagian dari fragmen benua yang mengalasi dan sebelumnya tertransport dariselatan dan bertubrukan dengan Sundaland sepanjang Suture Meratus (NE-SW struktur).Tektonik kompresi karena subduksi ke arah utara telah mengubah sesar basement Barat ±Timur menjadi pergerakan sesar mendatar, dalam perioda yang tidak terlalu lama (Manur danBarraclough, 1994). Kenaikan muka air laut selama periode ini, menghasilkan pengendapansedimen klastik di daerah rendahan, dan sembulan karbonat (carbonate buildup) pada tinggianyang membatasinya.

2.2. Struktur Regional Pulau JawaJalur penunjaman Kapur-Paleosen yang ditunjukkan oleh singkapan batuan KomplekMelange Luk Ulo-Karangsambung (Asikin, 1974; Hamilton, 1979; Suparka, 1988; Parkinsonet al., 1998) mempunyai arah umum struktur TL-BD yang mengarah ke arah PegununganMeratus di ujung tenggara Kalimantan. Pulunggono dan Martodjojo (1994) mengenali tigaarah struktur utama di Pulau Jawa: Arah timurlaut-baratdaya atau Pola Meratus, arah utaraselatan atau Pola Sunda, dan arah timur-barat atau Pola Jawa (Gambar 5). Disamping tigaarah struktur utama ini, masih terdapat satu arah struktur utama lagi, yakni ara

h baratlauttenggara yang disebut Pola Sumatra (Satyana, 2007). Pola Meratus dominan di kawasan lepaspantai utara, ditunjukkan oleh tinggian-tinggian Karimunjawa, Bawean, Masalembodan PulauLaut (Guntoro, 1996). Di Pulau Jawa arah ini terutama ditunjukkan oleh pola struktur batuanPra-Tersier di daerah Luk Ulo, Kebumen Jawa Tengah. Pola Sunda yang berarah utara-selatan22314008 | Yordan Wahyu Christanto


22/168

10


23/168

Ekskursi Geologi dan Geofisika Karangsambung-Bayat-Wonosari 2015umum terdapat di lepas pantai utara Jawa Barat dan di daratan di bagian barat wilayah JawaBarat. Arah ini tidak nampak di bagian timur pola Meratus. Pola Jawa yang berarah timurbarat merupakan pola yang mendominasi daratan Pulau Jawa, baik struktur sesar maupunstruktur lipatannya. Di Jawa Barat pola ini diwakili oleh Sesar Baribis, serta sesar sungkup danlipatan di dalam Zona Bogor. Di Jawa Tengah sesar sungkup dan lipatan di Zona SerayuUtara dan Serayu Selatan mempunyai arah hampir barat-timur. Di Jawa Timur pola iniditunjukkan oleh sesar-sesar sungkup dan lipatan di Zona Kendeng. Struktur ArahSumatraterutama terdapat di wilayah Jawa Barat dan di Jawa Tengah bagian timur struktur ini sudahtidak nampak lagi. Struktur arah barat-timur atau Arah Jawa, di cekungan Jawa Timur ternyataada yang lebih tua dari Miosen Awal, dan disebut Arah Sakala (Sribudiyani et al., 2003).Struktur Arah Sakala yang utama adalah zona sesar RMKS (Rembang-Madura-KangeanSakala) dan merupakan struktur yang menginversi cekungan berisi Formasi Pra-Ngimbangyang berumur Paleosen sampai Eosen Awal sebagai endapan tertua. Sebagian besar b

atuantertua di Jawa, yakni yang berumur Pra-Tersier sampai Paleogen dan dianggap sebagaibatuandasar Pulau Jawa, tersingkap di wilayah Jawa bagian timur. Mereka tersingkap diKomplek Melange Luk Ulo-Karangsambung, Kebumen (Asikin, 1974; Suparka, 1988);Nanggulan, Kulonprogo (Rahardjo et al., 1995); dan Pegunungan Jiwo, Bayat-Klaten(Sumarso dan Ismoyowati, 1975; Samodra dan Sutisna, 1997).Sedangkan untuk batuan yang lebih muda, yakni yang berumur Neogen, telah banyakpenelitian dilakukan terhadapnya (Van Bemmelen, 1949; Marks, 1957; Sartono, 1964;Nahrowi et al, 1978; Pringgo-prawiro, 1983; De Genevraye dan Samuel, 1972; SoeriaAtmadja et al., 1994). Pada umumnya penelitian geologi Tersier ini menyepakati

fenomenastruktur atau tektonik yang berarah umum timur-barat sebagai hasil interaksi lempeng denganzona tunjaman di selatan Jawa dan searah dengan arah memanjang Pulau Jawa.


11


24/168


Gambar 5. Pola struktur Pulau Jawa (Martodjojo & Pulunggono, 1994) (RMKS =Rembang-Madura-Kangean-Sakala)

2.3. Geologi Regional dan Fisiografi Jawa Timur2.3.1. FisiografiUraian Fisiografi daerah Jawa bagian timur ditekankan disini mengingat ekskursiyangdilakukan meliputi wilayah Propinsi Jawa Tengah dan Jawa Timur.Pembagian zona fisiografi Jawa yang dibuat oleh Van Bemmelen (1949), padadasarnya juga mencerminkan aspek struktur dan stratigrafinya (tektonostratigrafi).Berdasarkan aspek struktur dan stratigrafi, Smyth et al. (2005) membagi Jawa bagiantimur menjadi empat zona tektonostratigrafi, dari selatan ke utara: (1) Zona PegununganSelatan (Southern Mountain Zone), (2) Busur Volkanik masa kini (Present-day VolcanicArc), (3)

Zona

Kendeng (Kendeng

Zone), dan

(4)

Zona

Rembang (Rembang

Zone) (Gambar 6).


12


25/168


Gambar 6. Fisiografi bagian tengah dan timur Pulau Jawa (Van Bemmelen, 1949)

Pembagian

ini

menganggap

Pegunungan

Serayu

Selatan (South

Serayu

Mountain) (Van Bemmelen, 1949) sebagai bagian dari Zona Pegunungan Selatan, sedangkanZona Randublatung (Van Bemmelen, 1949) sebagai bagian dari Zona Rembang. StratigrafiZona Pegunungan Selatan, Zona Kendeng, dan Zona Rembang, telah banyak dikaji oleh para

peneliti terdahulu (Sartono, 1964; De Genevraye dan Samuel, 1972; Baumann et al.,1972;Asikin, 1974; Sumarso dan Ismoyowati, 1975; Nahrowi et al, 1978; Sujanto dan Sumantri,1977; Pringgoprawiro, 1983; Pertamina-Robertson Research, 1986; Phillips et al., 1991;Bransden dan Matthews, 1992; Samodra et al., 1993; Rahardjo et al., 1995; Smythet al.,2005). Rangkuman ini dibuat dengan maksud agar diperoleh gambaran secara lebihmenyeluruh tentang stratigrafi wilayah Jawa bagian timur terutama meliputi ZonaPegununganSelatan (Gambar 7).Daerah Pegunungan Selatan Jawa secara fisiografi termasuk ke dalam lajur

Pegunungan Selatan Jawa (Bemmelen, 1949), sedangkan secara tektonik global diperkirakanpada cekungan antar busur sampai busur vulkanik. Daerah Pegunungan Selatan yangmembujur mulai dari Yogyakarta kearah timur, Wonosari, Wonogiri, Pacitan menerus kedaerah Malang selatan, terus ke daerah Blambangan. Berdasarkan pada letak yang berada dizona Pegunungan Selatan Jawa Timur, bentang alam yang terdiri atas rangkaian pegununganyang memanjang relatif barat - timur dan jenis litologi penyusunnya yang didominasi olehmaterial ±

material volkanikklastik, daerah penelitian termasuk dalam zona ªWonosari

Plateauº.22314008 | Yordan Wahyu Christanto

13


26/168

Ekskursi Geologi dan Geofisika Karangsambung-Bayat-Wonosari 2015Zona Pegunungan Selatan Jawa terbentang dari wilayah Jawa Tengah, di selatanYogyakarta dengan tebal

kurang lebih 55 km, hingga Jawa Timur, dengan lebar kurang lebih25 km, di selatan Blitar. Zona Pegunungan Selatan dibatasi oleh Dataran YogyakartaSurakarta di sebelah barat dan utara, sedangkan di sebelah timur oleh Waduk Gajahmungkur,Wonogiri dan di sebelah selatan oleh Lautan India. Di sebelah barat, antara PegununganSelatan dan Dataran Yogyakarta dibatasi oleh aliran K. Opak, sedangkan di bagian utaraberupa gawir Baturagung. Bentuk Pegunungan Selatan ini hampir membujur barat-timursepanjang lk. 50 km dan ke arah utara-selatan mempunyai lebar lk. 40 km (BrontodanHartono, 2001).Zona Pegunungan Selatan dapat dibagi menjadi tiga subzona, yaitu SubzonaBaturagung, Subzona Wonosari dan Subzona Gunung Sewu Subzona Wonosari merupakandataran tinggi (

190 m) yang terletak di bagian tengah Zona Pegunungan Selatan, yaitu didaerah Wonosari dan sekitarnya. Dataran ini dibatasi oleh Subzona Baturagung disebelahbarat dan utara, sedangkan di sebelah selatan dan timur berbatasan dengan Subzona Gunung

Sewu. Aliran sungai utama di daerah ini adalah K. Oyo yang mengalir ke barat dan menyatudengan K. Opak sebagai endapan permukaan di daerah ini adalah lempung hitam danendapandanau purba, sedangkan batuan dasarnya adalah batugamping. Subzona BaturagungTerletak di bagian utara, namun membentang dari barat (tinggian G. Sudimoro,

507m, antara Imogiri-Patuk), utara (G. Baturagung, 828 m), hingga ke sebelah timur(G.Gajahmungkur,

737 m). Di bagian timur ini, Subzona Baturagung membentuk tinggian agakterpisah, yaitu G. Panggung (

706 m) dan G. Gajahmungkur (

737 m). Subzona Baturagung

ini membentuk relief paling kasar dengan sudut lereng antara 100 ± 300 dan beda tinggi 200700 meter serta hampir seluruhnya tersusun oleh batuan asal gunungapi. Subzona WonosariMerupakan dataran tinggi (

190 m) yang terletak di bagian tengah Zona PegununganSelatan, yaitu di daerah Wonosari dan sekitarnya. Dataran ini dibatasi oleh SubzonaBaturagung di sebelah barat dan utara, sedangkan di sebelah selatan dan timur berbatasandengan Subzona Gunung Sewu. Aliran sungai utama di daerah ini adalah K. Oyo yangmengalir ke barat dan menyatu dengan K. Opak (lihat Gambar 2.2). Sebagai endapan


14


27/168

Ekskursi Geologi dan Geofisika Karangsambung-Bayat-Wonosari 2015permukaan di daerah ini adalah lempung hitam dan endapan danau purba, sedangkanbatuandasarnya adalah batugamping. Subzona Gunung SewuMerupakan perbukitan dengan bentang alam karts, yaitu bentang alam dengan bukitbukit batugamping membentuk banyak kerucut dengan ketinggian beberapa puluh meter. Diantara bukit-bukit ini dijumpai telaga, luweng (sink holes) dan di bawah permukaan terdapatgua batugamping serta aliran sungai bawah tanah. Bentang alam karts ini membentang daripantai Parangtritis di bagian barat hingga Pacitan di sebelah timur.Zona Pegunungan Selatan pada umumnya merupakan blok yang terangkat dan miringke arah selatan. Batas utaranya ditandai escarpment yang cukup kompleks. Lebar maksimumPegunungan Selatan ini 55 km di sebelah selatan Surakarta, sedangkan sebelah selatan Blitarhanya 25 km. Diantara Parangtritis dan Pacitan merupakan tipe karts (kapur) yang disebutPegunungan Seribu atau Gunung Sewu, dengan luas kurang lebih 1400 km2 (Lehmann.1939).Sedangkan antara Pacitan dan Popoh selain tersusun oleh batugamping (limestone)juga

tersusun oleh batuan hasil aktifitas vulkanis berkomposisi asam-basa antara lain granit, andesitdan dasit (Van Bemmelen,1949).

2.3.2. Stratigrafi Zona Pegunungan SelatanZona ini merupakan busur volkanik Eosen-Miosen yang endapannya terdiri daribatuan-batuan siliklastik, volkaniklastik, volkanik dan karbonat dengan kedudukan umumperlapisannya miring ke selatan. Zona Pegunungan Selatan dialasi secara tidak selaras olehbatuandasar berumur Kapur seperti yang tersingkap di daerah Karangsambung dan Bayat. DiKarangsambung singkapannya terdiri dari himpunan batuan komplek akresi yang dike

nalsebagai Komplek Melange Luk Ulo yang terdiri dari blok-blok filit, sekis biru, eklogit,ultramafik, ofiolit, basalt, kalsilutit dan rijang tertanam dalam matrik serpihtergerus (Asikin,1974). Di daerah Bayat, singkapan batuandasar terdiri dari filit, sekis, dan marmer (Sumarsodan Ismoyowati, 1975).Batuan sedimen tertua yang diendapkan di atas ketidak-selarasan menyudut terdiri darikonglomerat berfragmen batuan dasar dan batupasir seperti yang terdapat dalam FormasiNanggulan dan Formasi Wungkal-Gamping yang berumur Eosen Tengah. Di atas konglom

eratdan batupasir kuarsa terdapat endapan bersekuen transgresif yang terdiri dari batubara,batupasir dan batulanau. Pada Formasi Nanggulan, batupasir pada bagian atas mengandung22314008 | Yordan Wahyu Christanto

15


28/168

Ekskursi Geologi dan Geofisika Karangsambung-Bayat-Wonosari 2015material volkanik dan sisipan batulempung tufaan (Smyth et al., 2005). Kehadiran lapisanbatugamping numulit menandai dimulainya pengendapan di lingkungan lautan. Di lingkunganpengendapan yang lebih dalam di daerah Karangsambung, secara tidak selaras di atas batuandasar Komplek Melange Luk Ulo, diendapkan satuan olistostrom Formasi Karangsambungdan Formasi Totogan. Kandungan material volkanik Zona Pegunungan Selatan ini kearahbagian atas meningkat sedangkan proporsi material batuan dasar makin berkurang.Ketebalanendapan bagian bawah zona ini diperkirakan mencapai 1000 m dengan singkapan terbatasdijumpai di bagian barat, yakni di Karangsambung (diwakili oleh Formasi Karangsambung),Nanggulan (Formasi Nanggulan), dan Bayat (Formasi Wungkal-Gamping). Sekuen batuanbagian bawah ini oleh Smyth et al. (2005) disebut sebagai Synthem One Zona PegununganSelatan. Synthem adalah satuan kronostratigrafi suatu satuan batuan sedimen yang dibatasioleh ketidakselarasan dan menunjukkan suatu siklus sedimentasi yang dipengaruhi

olehperubahan muka air laut relatif atau tektonik. Batas atas sekuen bagian bawah ZonaPegunungan Selatan ini di daerah Nanggulan dan Bayat merupakan ketidakselarasanIntraOligosen sementara di daerah Karangsambung pengendapan berlangsung menerus(Asikin etal., 1992).


16


29/168


Gambar 7. Rangkuman stratigrafi regional Jawa Tengah dan Jawa Timur dari penelititerdahulu,modifikasi dari Smyth et al, 2005

Di atas bidang ketidakselarasan diendapkan suatu seri endapan yang terutama terdiridari endapan vulkaniklastik dari Formasi Kaligesing di Kulonprogo (Pringgoprawiro danRiyanto, 1986); Kebobutak di Bayat ( Surono et al., 1992), dan Formasi Besole (Sartono,1964) dan Formasi Mandalika (Samodra et al., 1992) di Pacitan, berumur Oligo-Miosen danmeliputi seluruh daerah Zona Pegunungan Selatan. Sekuen endapan vulkaniklastik ini, yangoleh Smyth et al. (2005) disebut sebagai Synthem Two Zona Pegunungan Selatan, merekamperkembangan dan berakhirnya Busur Vulkanik Oligo-Miosen Pegunungan Selatan. Aktifitasvolkaniknya meliputi daerah yang luas, explosif dan diperkirakan berjenis Plinian-type (Smythet al., 2005). Komposisi endapannya berkisar mulai dari andesitik sampai rhyolitik dan

litologinya terdiri dari abu vulkanik yang tebal, tuff, breksi batuapung, breksi andesitik, kubahlava dan aliran lava dengan ketebalan berkisar mulai dari 250 m sampai lebih dari 2000 m.Akhir atau batas atas dari sekuen vulkaniklastik ini ditandai oleh peristiwa vulkanik yang


17


30/168

Ekskursi Geologi dan Geofisika Karangsambung-Bayat-Wonosari 2015singkat yang kemungkinan besar berupa suatu erupsi super (Erupsi Semilir) yangmenghasilkan Formasi Semilir (Smyth et al., 2005).Setelah periode ketika vulkanisme Oligo-Miosen jauh berkurang aktifitasnya, bahkanmati, kemudian tererosi dan materialnya diendapkan kembali sebagai sekuen endapanberikutnya. Disamping itu sekuen endapan berikutnya juga dicirikan oleh perkembanganpaparan karbonat yang luas seperti yang dijumpai di daerah Wonosari (Formasi Wonosari) danPacitan (Formasi Punung dan Formasi Campurdarat). Endapannya mencapai ketebalansekitar500 m dan terumbu berkembang pada daerah-daerah tinggian yang dibatasi sesar atau didaerah-daerah bekas gunungapi. Di bagian puncaknya terdapat lapisan-lapisan debu volkanikmengandung zircon yang berdasarkan penanggalan U-Pb SHRIMP menunjukkan umur antara10 dan 12 juta tahun yang lalu (Smyth et al., 2005). Umur ini diperkirakan berkaitan denganmunculnya kembali aktivitas volkanik pada Miosen Akhir, di posisi dimana Busur Sunda masakini berada.

2.3.3. Struktur Umum Jawa Bagian TimurJawa bagian timur (mulai dari daerah Karangsambung ke timur), berdasarkan polastruktur utamanya,merupakan daerah yang unik karena wilayah ini merupakan tempatperpotongan dua struktur utama, yakni antara struktur arah Meratus yang berarahtimurlutbaratdaya dan struktur arah Sakala yang berarah timur-barat. Arah Meratus lebih berkembangdi daerah lepas pantai Cekungan Jawa Timur, sedangkan arah Sakala berkembang sampai kedaratan Jawa bagian timur.Struktur arah Meratus adalah struktur yang sejajar dengan arah jalur konvergensiKapur

Karangsambung-Meratus.

Pada

awal

Tersier,

setelah

jalur

konvergensi

Karangsambung-Meratus tidak aktif, jejak-jejak struktur arah Meratus ini berkembangmenjadi struktur regangan dan membentuk pola struktur tinggian dan dalaman seperti, daribarat ke timur, Tinggian Karimunjawa, Dalaman Muria-Pati, Tinggian Bawean, GrabenTuban, JS-1 Ridge, dan Central Deep (Gambar 8).Endapan yang mengisi dalaman ini, ke arah timur semakin tebal, yang paling tuaberupa endapan klastik terestrial yang dikenal sebagai Formasi Ngimbang berumur


31/168

Eosen.Distribusi endapan yang semakin tebal ke arah timur ini menunjukkan pembentukanstrukturtinggian dan dalaman ini kemungkinan tidak terjadi secara bersamaan melainkan dimulai dariarah timur. Struktur arah Sakala yang berarah barat-timur saat ini dikenal sebagai zona sesarmendatar RMKS (Rembang-Madura-Kangean-Sakala). Pada mulanya struktur ini merupakanstruktur graben yang diisi oleh endapan paling tua dari Formasi Pra-Ngimbang yang berumur22314008 | Yordan Wahyu Christanto

18


32/168

Ekskursi Geologi dan Geofisika Karangsambung-Bayat-Wonosari 2015Paleosen-Eosen Awal (Phillips et al., 1991; Sribudiyani et al., 2003). Graben ini kemudianmulai terinversi pada Miosen menjadi zona sesar mendatar RMKS. Berdasarkan sedimenpengisi cekungannya dapat disimpulkan sesar arah Meratus lebih muda dibandingkan dengansesar arah Sakala.

Gambar 8. Pola struktur dan sesar di Pulau Jawa ( Natalia dkk., 2010)

Selain arah Sakala, struktur arah barat-timur lainnya adalah struktur yang olehPulunggono dan Martodjojo (1994) disebut sebagai arah Jawa. Struktur ini pada umumnyamerupakan jalur lipatan dan sesar naik akibat kompresi yang berasal dari subduksi NeogenLempeng Indo-Australia. Jalur lipatan dan sesar naik ini terutama berkembang diZonaKendeng yang membentuk batas sesar berupa zona overthrust antara Zona Rembang danZona Kendeng. Bidang overthrust yang nampak memotong sampai ke lapisan yang masihberkedudukan horisontal menunjukkan pensesarannya terjadi paling akhir dibandingkan

dengan pembentukan struktur yang lain (Arah Meratus dan Arah Sakala).

2.4. Pengamatan Geologi Lapangan2.4.1. Desa Gununggajah, Kecamatan Bayat, KlatenLokasi Pengamatan 1Lokasi Pengamatan 1 secara administratif berada di Desa Gununggajah, KecamatanBayat, Klaten dan secara geografis terletak pada koordinat x : 463714 dan y : 9141456,dijumpai singkapan batugamping berfosil dengan ukuran fosil nummulites yang relatif kecilkecil (dengan lebar 0,5-1 cm), yang juga menandakan umur foramnya masih muda (Foto 1).22314008 | Yordan Wahyu Christanto

19


33/168

Ekskursi Geologi dan Geofisika Karangsambung-Bayat-Wonosari 2015Batugamping ini merupakan batuan sedimen klastik, karena terlihat dari orientasi fosil yangmemiliki pola arah yang sama. Di atas batugamping nummulites tersingkap perlapisanbatupasir karbonatan yang menindih secara selaras. Di atas batugamping nummulitestersingkap perlapisan batupasir karbonatan yang menindih secara selaras. Batuan-batuantersebut merupakan penyusun dari Formasi Gamping-Wungkal.

Foto 1. Batugamping nummulites di Desa Gununggajah, cuaca cerah (LP 1)

Deskripsi Batuan:

Jenis Batuan : Batuan Sedimen Karbonat Klastik; Warna : Putih kekuningan; Struktur :Perlapisan; Tekstur : Ukuran butir : Arenite (0,062-1 mm), D.Pembundaran : Rounded,D.Pemilahan : Baik, Kemas : Tertutup; Komp.: Allochem : Skeletal (Nummulites), Mikrit :Kalsit, Sparit : Karbonat; Nama Batuan : Kalkarenit (Batugamping Nummulites).Jenis Batuan : Batuan Sedimen Klastik; Warna : Putih kekuningan; Struktur : Perlapisan;

Tekstur : Ukuran butir : Pasir sedang (0,25-0,5 mm), D.Pembundaran : Sub-Rounded,D.Pemilahan : Baik, Kemas : Tertutup; Komp.: Fragment : Fosil, Matrik : Pasir halus, Semen :Karbonat; Nama Batuan : Batupasir karbonatan. Interpretasi:

Penyebaran dan KetebalanPada LP 1, batugamping nummulites ini tersingkap di sebelah utara dan selatan jalan,dengan penyebaran setempat dan tidak meluas, sehingga tidak menunjukkan kenampakan


20


34/168

Ekskursi Geologi dan Geofisika Karangsambung-Bayat-Wonosari 2015morfologi tertentu. Berdasarkan hasil pengukuran di lapangan, singkapan batugampingnummulites memiliki ketebalan

2 m. Kedudukan batuan ini adalah N60oE/30o.Batupasir karbonatan tersingkap di samping jalan menindih secara selaras di atasbatugamping nummulites, dengan penyebaran NE-SW. Batupasir karbonatan ini cenderungmembentuk morfologi dataran. Berdasarkan hasil pengukuran di lapangan, singkapanbatupasir karbonatan memiliki ketebalan


35/168


Foto 2.Kenampakan kontak

batugamping nummulites dengan batupasir karbonatan di Desa

Gununggajah, dengan arah N230

E, cuaca cerah (LP 1)

Lokasi Pengamatan 2Lokasi Pengamatan 2 secara administratif berada di Desa Gununggajah dan secarageografis terletak pada koordinat x : 463608 dan y : 9141435. Lokasi Pengamatan2 berada disebelah barat LP 1 dengan jarak sekitar 108,1 m. Pada LP ini dijumpai soil dengan beberapamaterial lepas batuan yang bertekstur liniasi dan kuarsit berukuran gravel, yang diperkirakanmerupakan produk lapukan dari filit ataupun sekis.

Foto 3. Kenampakan soil produk lapukan sekis dan filit di Desa Gununggajah, dengan arah N320

E,cuaca cerah (LP 2)


22


36/168

Ekskursi Geologi dan Geofisika Karangsambung-Bayat-Wonosari 2015 Deskripsi Soil:

Soil berwarna coklat, dengan beberapa material lepas batuan yang bertekstur liniasidan kuarsit yang berukuran gravel. Interpretasi:

Penyebaran dan KetebalanPada LP 2, soil ini terdapat di sebelah utara jalan, dengan penyebaran cukup luas kearah barat dan utara, apabila semakin ke utara morfologinya berupa bukit . Umur dan Lingkungan Pengendapan Kontak / Hubungan StratigrafiApabila dilihat dari posisi keterdapatan soil ini, yang merupakan lapukan dari sekis/ filitdan tersingkapnya batugamping nummulites di sebelah timur, harusnya dijumpai kontak antarakeduanya, tetapi karena kondisi batuan yang sudah mengalami pelapukan, kontak keduanyadiinterpretasi berdasarkan soilnya.

Lokasi Pengamatan 3Lokasi Pengamatan 3 secara administratif berada di Desa Gununggajah dan secara

geografis terletak pada koordinat x : 463566 dan y : 9141408. Lokasi Pengamatan3 berada disebelah barat daya LP 2 dengan jarak sekitar 49,9 m. Pada LP ini dijumpai batuan metamorfberderajat sedang, yaitu filit. Filit ini memiliki arah foliasi N42oE/39o (Foto4).

Foto 4 .Kenampakan filit di Desa Gununggajah, dengan arah N350 E, cuaca cerah (LP3)22314008 | Yordan Wahyu Christanto

23


37/168

Ekskursi Geologi dan Geofisika Karangsambung-Bayat-Wonosari 2015 Deskripsi Batuan:

Jenis Batuan : Batuan Metamorf Foliasi; Warna : Hitam; Struktur : Foliasi ± Phylitik; Tekstur: Kristaloblastik ± Lepidoblastik; Komposisi : Mineral Stress : Muskovit (0,1-1mm), MineralAntistress : Kuarsa, Serisit; Nama Batuan : Filit. Interpretasi:

Penyebaran dan KetebalanPada LP 3, filit tersingkap di sebelah utara jalan, dengan penyebaran barat-timur,cenderung membentuk morfologi bukit. Berdasarkan hasil pengukuran di lapangan, singkapanfilit memiliki ketebalan

5 m. Dari temuan singkapan ini dapat disimpulkan bahwa soil yangdijumpai pada LP 2 merupakan produk lapukan dari filit. Umur dan Lingkungan PengendapanDi dalam penentuan umur filit dikarenakan tidak melakukan dating, sehinggapenentuannya didasarkan dari referensi peneliti terdahulu, yang menyatakan bahwa umurbatuan ini Kapur-Paleosen Awal (Surono drr, 1992). Batuan ini merupakan basement dari

Pulau Jawa. Kontak / Hubungan StratigrafiHubungan stratigrafi filit dengan batugamping nummulites yang berada di atasnyaadalah tidak selaras dengan kontak tidak jelas.

Lokasi Pengamatan 4Lokasi Pengamatan 4 secara administratif berada di Desa Gununggajah dan secarageografis terletak pada koordinat x : 463500 dan y : 9141408. Lokasi Pengamatan4 berada disebelah barat LP 3 dengan jarak sekitar 66

m. Pada LP ini dijumpai batuan metamorf

berderajat rendah, yaitu sekis. Pada singkapan ini terdapat kontak antara sekisdengan filit.Sekis ini memiliki arah foliasi N10oE/43o. Satuan batuan metamorf ini, yang terdiri dari sekisdan filit merupakan penyusun utama dari Gunung Semangu. Deskripsi Batuan:

Jenis Batuan : Batuan Metamorf Foliasi; Warna : Hitam; Struktur : Foliasi ± Schistosa;Tekstur : Kristaloblastik ± Lepidoblastik; Komposisi : Mineral Stress : Muskovit (>1mm),Mineral Antistress : Kuarsa, Garnet; Nama Batuan : Sekis.22314008 | Yordan Wahyu Christanto

24


38/168

Ekskursi Geologi dan Geofisika Karangsambung-Bayat-Wonosari 2015Jenis Batuan : Batuan Metamorf Foliasi; Warna : Hitam; Struktur : Foliasi ± Phylitik; Tekstur: Kristaloblastik ± Lepidoblastik; Komposisi : Mineral Stress : Muskovit (0,1-1mm), MineralAntistress : Kuarsa, Serisit; Nama Batuan : Filit. Interpretasi:

Penyebaran dan KetebalanPada LP 4, sekis tersingkap di sebelah utara jalan, dengan penyebaran barat-timur,cenderung membentuk morfologi bukit. Berdasarkan hasil pengukuran di lapangan, singkapansekis dan filit memiliki ketebalan

3 m. Umur dan Lingkungan PengendapanDi dalam penentuan umur sekis dan filit dikarenakan tidak melakukan dating, sehinggapenentuannya didasarkan dari referensi peneliti terdahulu, yang menyatakan bahwa umursatuan batuan ini adalah Kapur-Paleosen

Awal (Surono drr, 1992). Satuan batuan ini

merupakan basement dari Pulau Jawa.

Kontak / Hubungan StratigrafiHubungan stratigrafi sekis dengan filit yang berada di atasnya adalah kontak tegas (Foto 5).

Foto 5.Kenampakan kontak sekis dan filit di Desa Gununggajah, dengan arah N57

E, cuaca cerah(LP 4)

Perbandingan Batuan Metamorf di Bayat dan di KarangsambungDi daerah Karangsambung dan Bayat masing-masing memiliki batuan metamorf yangmerupakan singkapan batuan tertua di Pulau Jawa. Di Karangsambung ditemukan satuan22314008 | Yordan Wahyu Christanto

25


39/168

Ekskursi Geologi dan Geofisika Karangsambung-Bayat-Wonosari 2015batuan metamorf, yakni terdiri dari sekis, filit, slate (Foto 6 dan Foto 7). Sedangkan di Bayatditemukan satuan batuan metamorf, yakni terdiri dari sekis dan filit.

Foto 6. Kenampakan sekis di daerah Karangsambung, dengan arah N311

E, cuaca mendung

Foto 7. Kenampakan slate dengan struktur slaty clevage meliputi fragmen sekis di alur liar utaraSungai Cacaban, daerah Karangsambung, dengan arah N280

E , cuaca mendung

Satuan batuan metamorf diantara keduanya tidak memiliki kesamaan, denganperbandingan sebagai berikut :CiriLitologi

Luk Ulo, Karangsambung

Perbukitan Jiwo, Bayat

Sekis kuarsa-muskovit-garnet

Sekis kuarsa-muskovit-garnet

Filit kuarsa-muskovit-serisit

Filit kuarsa-muskovit-serisit

Blue Schist (glaukofan)(Hadir

sebagai

blok

tektonik)


26


40/168

Ekskursi Geologi dan Geofisika Karangsambung-Bayat-Wonosari 2015dalam

masa

dasar

melange

(batulempung tergerus)Slate

yang

metamorfisme

berasal

dari

batulempung,

ditemukan melingkupi blok-blokfragmen

Menunjukkan tectonic ªblock in- Tidak

Struktur

matrixº structure, boudin structure

menunjukkan

komplek

melangeMemiliki arah foliasi NNE-SSW

Posisi Tektonik

Komplek akresi : Zona subduksi Tidak diketahui(palung)

Tabel 1. Perbandingan Batuan Metamorf di Bayat dan di Karangsambung

Lokasi Pengamatan 5Lokasi Pengamatan 5 secara administratif berada di Desa Gununggajah dan secarageografis terletak pada koordinat x : 463490 dan y : 9141360. Lokasi Pengamatan5 berada disebelah selatan LP 4 dengan jarak sekitar 49 m. Pada LP ini dijumpai singkapan batugamping

nummulites seperti yang tersingkap pada LP 1. Perbedaan batugamping ini denganbatugamping pada LP 1 adalah ukuran dari allochemnya yang merupakan fosil nummulites,pada LP ini fosil nummulites-nya relatif besar-besar (dengan lebar 2 cm), yang jugamenandakan umur foramnya sudah tua (Foto 8). Batugamping ini merupakan batuan sedimenklastik, karena terlihat dari orientasi fosil yang memiliki pola arah yang sama.

Foto 8. Kenampakan fosil nummulites pada batugamping nummulites di Desa Gunungga


41/168

jah,dengan arah N205

E, cuaca cerah (LP 5)22314008 | Yordan Wahyu Christanto

27


42/168


Jenis Batuan : Batuan Sedimen Karbonat Klastik; Warna : Putih kekuningan; Struktur :Perlapisan; Tekstur : Ukuran butir : Arenite (0,062-1 mm), D.Pembundaran : Rounded,D.Pemilahan : Baik, Kemas : Tertutup; Komp.mineral : Allochem : Skeletal (Nummulites),Mikrit : Kalsit, Sparit : Karbonat; Nama Batuan : Kalkarenit (Batugamping Nummulites) Interpretasi:

Penyebaran dan KetebalanPada LP 5, batugamping nummulites ini tersingkap di belakang rumah warga, denganpenyebaran setempat dan cukup meluas, dan tidak menunjukkan kenampakan morfologitertentu. Berdasarkan hasil pengukuran di lapangan, singkapan batugamping nummulitesmemiliki ketebalan

2,5 m (Foto 9).

Foto 9. Kenampakan batugamping nummulites di Desa Gununggajah, dengan arah N270

E, cuacacerah (LP 5)

Umur dan Lingkungan PengendapanPenentuan umur untuk batugamping nummulites didasarkan pada kandungan foramnya, yaitu nummulites yang memiliki umur Eosen, sehingga batugamping nummulitesinidiperkirakan berumur Eosen. Penentuan lingkungan pengendapan batugamping nummulitesdidasarkan pada kandungan foram nya yang merupakan produk endapan laut dangkal (neritik).


28


43/168

Ekskursi Geologi dan Geofisika Karangsambung-Bayat-Wonosari 2015 Kontak / Hubungan Stratigrafi-

Lokasi Pengamatan 6Lokasi Pengamatan 6 secara administratif masih berada di Desa Gununggajah dansecara geografis terletak pada koordinat x : 463893 dan y : 9140823. Lokasi Pengamatan 6berada di sebelah tenggara LP 5 dengan jarak sekitar 671,4

m. Pada LP ini dijumpai

singkapan intrusi dari mikro-diorit. Batuan ini telah mengalami pelapukan spheroidalweathering (Foto 10).

Foto 10. Kenampakan intrusi mikro-diorit

yang telah mengalami pelapukan spheroidal

weathering di Desa Gununggajah, cuaca cerah (LP 6) Deskripsi Batuan:

Jenis Batuan : Batuan Beku Intermediet Plutonik; Warna : Putih bercorak hitam ke

abu-abuan;Struktur : Masif; Tekstur : Derajat Kristalisasi : Holokristalin, Derajat Granularitas : Faneriksedang ( 1mm -5 mm ); Kemas : B. Kristal : Euhedral, Relasi : Equigranular PanidiomorfikGanular; Komposisi : Plagioklas 45%, Hornblende 30%, Piroksen : 20%, Kuarsa : 5%; NamaBatuan : Diorit Interpretasi:

Penyebaran dan KetebalanDi sekitar LP ini tidak dijumpai adanya litologi lain selain mikro-diorit. Intrusi diorit di

LP ini masih satu bodi dengan intrusi di LP 1 (Gunung Pendul), sehingga dapat ditarik22314008 | Yordan Wahyu Christanto

29


44/168

Ekskursi Geologi dan Geofisika Karangsambung-Bayat-Wonosari 2015kesimpulan bahwa intrusi diorit ini memiliki geometri yang besar. Berdasarkan hasilpengukuran di lapangan, singkapan intrusi mikro-diorit memiliki ketebalan

5 m. Umur dan Lingkungan PengendapanDi dalam penentuan umur intrusi diorit dikarenakan tidak melakukan dating, sehinggapenentuannya didasarkan dari referensi peneliti terdahulu, yang menyatakan bahwa umurbatuan ini adalah Pliosen-Plistosen (Surono drr, 1992). Batuan ini merupakan hasil terobosanbatuan beku yang terbentuk dari hasil peleburan lantai samudera yang bersifat mafik padasuatu subduction zone. Kontak / Hubungan StratigrafiBerdasarkan hukum cross cutting relationship, batuan ini ,memiliki umur lebih mudadibandingkan dengan satuan batuan metamorf, batugamping nummulites, dan batupasirkarbonatan. Berikut gambaran penampang geologi tanpa skala dari Gunung Pendul-GunungSemangu yang berarah N-S di Desa Gununggajah (Gambar 9) :

Gambar 9. Sketsa penampang geologi tanpa skala dari Gunung Pendul-Gunung Semangu

2.4.2. Desa Tancep, Kecamatan Ngawen, Kabupaten GunungkidulLokasi Pengamatan 7 secara administratif berada di Desa Tancep, Kecamatan Ngawen,Kabupaten Gunugkidul dan secara geografis terletak pada koordinat x : 466284 dan y :9136960. Lokasi Pengamatan 7 berada di sebelah selatan LP 6 dengan jarak sekitar 4,5 km.Pada LP ini dijumpai singkapan tuff yang memiliki ketebalan sekitar 7 m.


30


45/168


Jenis Batuan : Batuan Piroklastik; Warna : Putih; Struktur : Perlapisan; Tekstur :Ukuran butir : Debu Halus (


46/168

Ekskursi Geologi dan Geofisika Karangsambung-Bayat-Wonosari 2015 Kontak / Hubungan StratigrafiTidak ditemukan batuan lain selain tuff.

2.4.3. Sungai OyoLokasi Pengamatan 8 secara administratif berada di Sungai Oyo di daerah jalan rayaNglipar-Wonosari, Kabupaten Gunugkidul dan secara geografis terletak pada koordinat x :457023 dan y : 9125379. Lokasi Pengamatan 8 berada di sebelah selatan LP 7 dengan jaraksekitar 14,9 km. Pada LP ini dijumpai singkapan batugamping berlapis yang memiliki dip dibawah 10o. Batugamping berlapis ini merupakan salah satu litologi penyusun dariFormasiOyo. Deskripsi Singkapan:

Jenis Batuan : Batuan Sedimen Karbonat Klastik; Warna : Putih kekuningan; Struktur :Perlapisan; Tekstur : Ukuran butir : Arenite (0,062-1 mm), D.Pembundaran : Rounded,D.Pemilahan : Baik, Kemas : Tertutup; Komp.mineral : Allochem : -, Interclas, Mikrit : Kalsit,

Sparit : Karbonat; Nama Batuan : Kalkarenit. Interpretasi:

Penyebaran dan KetebalanPada LP 8, batugamping berlapis tersingkap di sepanjang tubuh Sungai Oyo, denganpenyebaran barat-timur (kedudukan batuan N94oE/4o). Berdasarkan hasil pengukuran dilapangan, singkapan batugamping berlapis ini memiliki ketebalan 3 m (Foto 12).

Foto 12. Kenampakan batugamping berlapis penyusun Formasi Oyo di Sungai Oyo, dengan arahN97

E, cuaca cerah (LP 8)22314008 | Yordan Wahyu Christanto

32


47/168

Ekskursi Geologi dan Geofisika Karangsambung-Bayat-Wonosari 2015 Umur dan Lingkungan PengendapanDi dalam penentuan umur batugamping berlapis dikarenakan tidak melakukan analisafosil plankton, sehingga penentuannya didasarkan dari referensi peneliti terdahulu, yangmenyatakan bahwa umur batuan ini adalah Miosen Tengah-Miosen Akhir (Bothe, 1929). Kontak / Hubungan StratigrafiTidak ditemukan batuan lain selain batugamping berlapis.


33


48/168


BAB III. PENGAMATAN GEOFISIKA

3.1. Metode Gayaberat3.1.1. Teori Dasar GayaberatMetode gayaberat adalah salah satu metode geofisika yang didasarkan padapengukuran medan gravitasi. Pengukuran ini dapat dilakukan di permukaan bumi, di kapalmaupun di udara. Dalam metode ini yang dipelajari adalah variasi medan gravitasi akibatvariasi rapat massa batuan di bawah permukaan sehingga dalam pelaksanaannya yangdiselidiki adalah perbedaan medan gravitasi dari suatu titik observasi terhadaptitik observasilainnya. Prinsip pada metode ini mempunyai kemampuan dalam membedakan rapat massasuatu material terhadap lingkungan sekitarnya. Dengan demikian struktur bawah permukaandapat diketahui.Untuk menggunakan metode ini dibutuhkan minimal dua alat gravitasi, alat gravitasiyang pertama berada di base sebagai alat yang digunakan untuk mengukur pasang surutgravitasi, alat yang kedua dibawa pergi ke setiap titik pada stasiun untuk menca

tat perubahangravitasi yang ada. Pada dasarnya gravitasi adalah gaya tarik menarik antara dua benda yangmemiliki rapat massa yang berbeda, hal ini dapat diekspresikan oleh rumus hukumNewtonsederhana sebagai berikut (Gambar 10):

Gambar 10. Gaya tarik menarik antara dua benda

, dimanaF

= besar gaya gravitasi antara dua titik massa (Newton)

G

=besar

m1

= massa

benda pertama (kg)

m2

= massa

benda kedua (kg)

r

= jarak antara benda pertama dan benda kedua (m).

konstanta


49/168

gravitasi

Newton


34


50/168


Dengan menggunakan rumus dasar inilah maka survey geofisika, metode gravitasidapat dilakukan, namun seperti halnya metode geofisika lainnya, tentu saja metode inimemiliki koreksi. Koreksi dalam metode gravitasi adalah sebagai berikut :1. Koreksi Pasang Surut (Tide)

Koreksi ini dilakukan untuk menghilangkan pengaruh gravitasi benda-benda di luarbumi seperti bulan dan matahari, yang berubah terhadap lintang dan waktu. Penurunan efektidal ini hampir sebagian besar menggunakan persamaan Longman (1959).4 c 3 1 1 r c tide G(r ) sin 2 m (5 cos 3 m 3 cos m )3 6 c R R

Dalam prakteknya, koreksi tidal dilakukan dengan cara mengukur nilai gravitasi di

stasiun yang sama (base) pada interval waktu tertentu. Kemudian bacaan gravimeter tersebutdiplot terhadap waktu agar menghasilkan suatu persamaan yang digunakan untuk menghitungkoreksi tidal. Nilai koreksi tidal ini selalu ditambahkan pada pembacaan gravitasi.

g t g obs tide obs, dimana :

gt

= gayaberat terkoreksi tidal

g obs

= gayaberat bacaan

tide obs = koreksi tidal2. Koreksi Apungan (Drift)

Koreksi apungan akibat adanya perbedaan pembacaan gayaberat dari stasiun yangsama pada waktu yang berbeda, yang disebabkan karena adanya guncangan pegas alatgravimeter selama proses transportasi dari suatu stasiun ke stasiun lainnya. Untukmenghilangkan efek ini, akuisisi data gayaberat didesain dalam suatu rangkaian t

ertutup(loop), sehingga besar penyimpangan tersebut dapat diketahui dan diasumsikan linier padaselang waktu tertentu. Koreksi drift pada masing-masing titik stasiun adalah:

drift n

t n t1( g N g1 )t N t1


51/168

g lokal g t drift n, dimana:tn

= waktu pembacaan pada stasiun ke-n

t1

= waktu pembacaan pada stasiun base (awal looping)

tN

= waktu pembacaan pada stasiun base (akhir looping)22314008 | Yordan Wahyu Christanto

35


52/168


53/168

( R h) 2

Perbedaan nilai gayaberat antara yang terletak pada mean sea level dengan titikyangterletak pada elevasi h (meter) adalah koreksi udara bebas (FAC) diberikan persamaan sebagaiberikut (Telford dkk,1990): M G 2g RFAC g f o h RR

h

2GM 2g h o h 0,3085.h

3R R

, dengan go = 981785 dan R = 6371000 meter, sehingga besarnya anomali pada posisi tersebutmenjadi :FAA g obs g FAC .22314008 | Yordan Wahyu Christanto

36


54/168

Ekskursi Geologi dan Geofisika Karangsambung-Bayat-Wonosari 20155. Koreksi Bouguer

Koreksi bouger merupakan koreksi ketinggian yang memperhitungkan adanya efekdari massa batuan yang berada di antara bidang datum (geoid) dan titik amat dengan asumsimemiliki jari-jari tak terhingga dengan tebal h (meter) dan densitas (gr/cm3), sehingga koreksiini dapat ditulis sebagai berikut:

BC 0,0419..h mGal, dimana :

= rapat massa rata-rata daerah penelitian (gr/cm3)

h

= ketinggian titik amat (m)Anomali gaya berat setelah diaplikasikan koreksi udara bebas dan koreksi Bouguer

yaitu :

SBA FAA BC .

6. Koreksi medan (Terrain Correction)

Koreksi medan mengakomodir ketidak teraturan pada topografi sekitar titikpengukuran. Pada saat pengukuran, elevasi topografi di sekitar titik pengukuran, biasanyadalam radius dalam dan luar, diukur elevasinya. Sehingga koreksi ini dapat ditulis sebagaiberikut :

TC

2G22(rL rD ) rL z 2 ( rD z 2 ) mGaln

, dengan:rL danrD : radius luar dan radius dalam kompartemen

z

: perbedaan elevasi rata-rata kompartemen

n

: jumlah segmen dalam zona tersebut

, karena komponen gaya horizontal (koreksi medan) bersifat mengurangi nilai gayaberatterukur, maka koreksi medan harus ditambahkan pada Simple Bouguer Anomali (SBA),sehingga anomali menjadi Complete Bouguer Anomali (CBA).


55/168

CBA SBA TC .

Tahapan setelah mendapatkan nilai CBA adalah analisa spektrum. Analisis spektrumdilakukan untuk mengestimasi lebar jendela dan mengestimasi kedalaman dari anomaligayaberat. Selain itu analisis spektrum juga dapat digunakan untuk membandingkan respon


37


56/168

Ekskursi Geologi dan Geofisika Karangsambung-Bayat-Wonosari 2015spektrum

dari

berbagai

metode

filtering.

Analisisi

spektrum

dilakukan

dengan

mentransformasi fourier lintasan-lintasan yang telah ditentukan.Spektrum diturunkan dari potensial gayaberat yang teramati pada suatu bidanghorizontal dimana transformasi fouriernya sebagai berikut (Blakely, 1995):k (z

)

e o z11,F (U ) F dan F 2krrF (U ) 2

e

k (z

o z

maka

persamaannya

menjadi

)

k

, dimana :U

= potensial gayaberat


57/168

= anomali rapat massa

= konstanta gayaberat

r

= jarak.Transformasi fourier anomali gayaberat yang diamati pada bidang horizontal diberikan

oleh persamaan:

1 1 F ( g z ) F F 2ez r z r

k ( zo z )

, dimana :gz

= anomali gaya berat

zo

= ketinggian titik amat

k

= bilangan gelombang

z

= kedalaman benda anomali.Jika distribusi rapat massa bersifat random dan tidak ada korelasi antara masing-

masing nilai gayaberat, maka 2 1 , sehingga hasil transformasi fourier anomali gay beratmenjadi :A Ce

k ( zo z

)

, dengan :A

= amplitudo

C

= konstantaEstimasi lebar jendela dilakukan untuk menentukan lebar jendela yang akan diguna


58/168

kan

untuk memisahkan data regional dan residual. Untuk mendapatkan estimasi lebar jendela yangoptimal didapatkan dengan me-logaritma-kan spektrum amplitudo yang dihasilkan dari22314008 | Yordan Wahyu Christanto

38


59/168

Ekskursi Geologi dan Geofisika Karangsambung-Bayat-Wonosari 2015transformasi fourier di atas, sehingga memberikan hasil persamaan garis lurus. Komponen kmenjadi berbanding lurus dengan spektrum amplitudo.ln A ( z o z

) k

Dari persamaan garis lurus di atas, melalui regresi linier diperoleh batas antara ordesatu (zona regional) dan orde dua (zona residual), sehingga nilai k pada batas tersebut diambilsebagai penentu lebar jendela. Hubungan panjang gelombang ( ) dengan k diperolehdaripersamaan Blakely (1995):

k

2, dimana n.xA

, dengan n = lebar jendela, maka didapatkan estimasi lebar jendelanya, yaitu :

n

2x kx

Untuk estimasi kedalaman diperoleh dari nilai gradien persamaan garis lurus di atas.Nilai gradien hasil regresi linier zona regional menunjukkan kedalaman regionaldan nilaihasil regresi linier zona residual menunjukkan kedalaman residual (Gambar 11).

Gambar 11. Kurva Ln A dengan k

3.1.2. Pengolahan Data GayaberatDalam pemrosesan data gayaberat, diperlukan data mentah yang didapat dari lapangan(Tabel 2).


39


60/168


NamaBase

LokasiX353556

Y9165643

N1

353776

9160923

N2

354186

9149773

N3

362349

9146839

N4

371937

9146465

N5

383576

9146228

N6

390086

9143296

N7

390425

9137571

N8

391694

9133965


61/168

N9

394520

9130062

N10

398647

9128088

N11

404178

9128278

N12

414211

9134611

N13

422092

9137004

Hotel

429316

9137277

N15

442025

9141778

N17

Jam66666

6777777888


62/168

8888999999999999999999910

10101010101010101010101011

11111112121313

WaktuMenit131414

48484930303152525315


63/168

181839404042001131415162526262737383949505151

524456733343435535456

5628282829484867

Detik293

37215529255933165058


64/168

5125847215532054285529271271352948223057315

391313593711431751255933

539223610004115

HargaHarga Magnetik

AltimeterGravityT1T24131,3493444.990,21 44.995,074131,3444131,3434134,663


65/168

3544.996,79 44.881,474134,6584134,6614149,7661545.338,044149,7854149,7764149,2431444.951,604149,2434149,2354155,477545.267,124155,6654155,5594153,1711545.207,964153,2144153,181

4153,2064162,6113045.357,494162,6144162,614167,1231745.508,274167,1114167,0984167,1154184,644

1445.320,234184,6514184,6514184,654187,7551045.055,534187,7674187,774176,9971245.366,44

4176,864176,9664176,9084176,9114164,9651345.217,774165,0014164,9734164,959


66/168

4164,9624144,5786145.464,834144,5194144,5334144,5564157,7259245.219,334157,6794157,7744157,7714142,1491114142,1444142,1524142,164115,93215945.049,984115,934117,271183

4117,225

Jam6

Waktu MagnetikMenitDetik20

6

46

0

7

30

0

7

52

0

8

14

0

8


67/168

38

0

8

58

0

9

12

0

9

24

0

9

35

0

9

48

0

10

3

0

10

31

0

10

53

0

12

48

0

Tabel 2. Contoh data mentah gayaberat dan magnetik pada Ekskursi Karangsambung-B


68/168

ayat-Wonosari12 Mei 2015 (lengkapnya ada di Lampiran 3)22314008 | Yordan Wahyu Christanto

40


69/168

511:551220:30 125,12963 -3,12962963612:051230:40 125,12963 -2,12962963712:151240:50 125,12963 -1,12962963812:251261:00 125,12963 0,87037037Ekskursi GeologidanGeofisikaKarangsambung-Bayat-Wonosari2015912:35125

1:10 125,12963 -0,129629631012:451251:20 125,12963 -0,129629631112:551261:30 125,12963 0,870370371213:051281:40 125,12963

2,87037037 diikatH true diperoleh dari data altimeter yangberadapadabase.data ketinggian1313:151281:50 125,12963 2,870370371413:25 Dari1304,87037037

dengan nilai 55,209 meter untuk 0 meter pada altimeter.data 2:00yang125,12963diperoleh,nilai waktu1513:351292:10 125,12963 3,8703703716


70/168

13:45130dengan2:20 125,129634,87037037diubah dalam bentuk menit dan seluruh nilai waktudikurangiwaktu awal.Kemudian1713:551322:30 125,12963 6,870370371814:051342:40 125,129638,87037037 hasildicari nilai rata-rata altimeter dan dibuat kolomrata-rataaltimeteryang merupakan1914:15134

2:50 125,12963 8,870370372014:251363:00 contoh125,12963 pengolahan10,87037037 datapengurangan nilai altimeter awal dengan rata-rataaltimeter.Berikut2114:35137

3:10 125,12963 11,870370372214:451363:20 125,12963 10,87037037altimeter:2314:551383:30 125,12963 12,870370372415:05137

3:40 125,12963 11,87037037Hasil2515:151373:50 125,12963 11,87037037NoWaktu Pembacaan tAvg AltiAlti Koreksi


71/168


72/168

1305:20 125,12963 4,87037037712:151240:50 125,12963 -1,129629633516:551285:30 125,12963 2,87037037812:251261:00 125,12963 0,870370373617:051305:40 125,12963 4,87037037912:351251:10 125,12963 -0,129629633717:15

1255:50 125,12963 -0,129629631012:451251:20 125,12963 -0,129629633817:251286:00 125,12963 2,870370371112:55126

1:30 125,12963 0,870370373917:351256:10 125,12963 -0,129629631213:051281:40 125,12963 2,870370374017:451266:20 125,12963 0,87037037

1313:151281:50 125,12963 2,870370374117:551196:30 125,12963 -6,129629631413:25


73/168

1302:00 125,12963 4,870370374218:051196:40 125,12963 -6,129629631513:351292:10 125,12963 3,870370374318:151186:50 125,12963 -7,129629631613:451302:20 125,12963 4,870370374418:251167:00 125,12963 -9,129629631713:55

1322:30 125,12963 6,870370374518:351157:10 125,12963 -10,12962961814:051342:40 125,12963 8,870370374618:45118

7:20 125,12963 -7,129629631914:151342:50 125,12963 8,870370374718:551177:30 125,12963 -8,129629632014:251363:00 125,12963 10,87037037

4819:051177:40 125,12963 -8,129629632114:351373:10 125,12963 11,870370374919:15


74/168

1137:50 125,12963 -12,12962962214:451363:20 125,12963 10,870370375019:251118:00 125,12963 -14,12962962314:551383:30 125,12963 12,870370375119:351128:10 125,12963 -13,12962962415:051373:40 125,12963 11,870370375219:45

1118:20 125,12963 -14,12962962515:151373:50 125,12963 11,870370375319:551098:30 125,12963 -16,12962962615:25133

4:00 125,12963 7,870370375419:581068:33 125,12963 -19,12962962715:351334:10 125,12963 7,870370372815:451324:20 125,12963 6,87037037

2915:551334:30Pengolahan125,12963 7,87037037Tabel3.data altimeter base pada Ekskursi 12 Mei 20153016:05


75/168

1354:40 125,12963 9,870370373116:151324:50 125,12963 6,870370373216:251335:00 125,12963 7,870370373316:351335:10 125,12963 7,87037037Tabelatas adalahtabel yangdigunakan untuk menentukan koreksi altimeter atau3416:45 di 1305:20 125,129634,870370373516:55

1285:30 125,12963 2,87037037ketinggiansuatu5:40pengukurangayaberat pada hari, jam dan waktu tertentu. Nilai-nilai3617:05pada 130125,12963 4,870370373717:151255:50 125,12963 -0,12962963

padanilaifluktuasiperubahan nilai ketinggian pada altimeter yang dijaga38 tabel17:25merupakan1286:00125,129632,870370373917:35125

6:10 125,12963 -0,12962963beradakonstan(tidakbergerak)pada0,87037037titik base.4017:45126


76/168

6:20 125,129634117:551196:30 125,12963 -6,129629634218:051196:40 125,12963 -6,129629634318:15118 gayaberat6:50 125,12963-7,12962963Pengukurandilakukandari Karangsambung ± Bayat ± Wonosari dan alat4418:251167:00 125,12963 -9,1296296345 digunakan18:35115

125,12963 -10,1296296yangdalam7:10pengukurangravity adalah Scintrex serta operator lapangan, yaitu Pak4618:451187:20 125,12963 -7,1

269332565-yordan-wahyu-ch-22314008-laporan-ekskursi-2015

Documents