INTERPRETASI ANOMALI GAYABERAT PERAIRAN …

JURNAL GEOLOGI KELAUTAN Volume 18, No. 1, Juni 2020

51

INTERPRETASI ANOMALI GAYABERAT PERAIRAN KEPULAUAN KAI DAN SEKITARNYA,MALUKU

GRAVITY ANOMALY INTERPRETATION OF THE KAI ISLAND WATERS AND ITS SURROUNDINGAREA, MALUKU

Eddy Mirnanda, Agus Subekti, Lukman Arifin

Pusat Penelitian dan Pengembangan Geologi Kelautan, Jl. Dr. Junjunan No. 236 Bandung 40174, email: [email protected]

Diterima : 26-12-2019, Disetujui : 06-05-2020

ABSTRAK

Penelitian gayaberat laut telah dilakukan di perairan Kepulauan Kai dan sekitarnya pada tahun 2018 denganmenggunakan kapal survei Geomarin 3. Tujuan penelitian adalah untuk memperoleh data geofisika kelautan danmenentukan keberadaan serta keterdapatan cekungan sedimenter. Penafsiran hasil penelitian gaya berat lautmenunjukkan bahwa di bagian barat kepulauan Kai tepatnya di cekungan Weber merupakan jalur tarikan timur-baratyang masih aktif. Nilai anomali gayaberat Bouguer pada umumnya berkisar +180 mGal hingga +340 mGal berpolamelingkar dengan arah relatif utara-selatan dengan nilai landaian gayaberat yang sangat curam. Di bagian timurkepulauan Kai yaitu di sekitar P. Kai Kecil dan P. Kai Besar, merupakan gambaran dari kawasan paparan Aru yangmempunyai litologi relatif homogen yaitu batu gamping dan napal berumur Tersier yang dilandasi oleh batuan dasarkerak kontinen yang relatif stabil. Nilai anomali gayaberat pada umum berkisar +90 mGal hingga +179 mGal berpolamelingkar dengan arah relatif timurlaut-baratdaya. Di bagian tengah kepulauan Kai yaitu P. Kur, P. Fadol dankepulauan Tayadu, anomali gayaberat berkisar antara +0 mGal hingga +89 mGal berpola memanjang dengan arahrelatif utara-selatan dan timurlaut-baratdaya. Tingginya nilai anomali Bouguer di daerah ini berkaitan denganbatugamping Tersier dan kelompok litologi yang mempunyai rapat massa tinggi yaitu kerak granitik yang relatif lebihdekat ke permukaan di bandingkan dengan tempat lain. Hasil pemodelan penampang gayaberat diperoleh; air laut

dengan rapatmassa 1,03 gr/cm3 merupakan lapisan paling atas disusul oleh kelompok batuan sedimen dengan

rapatmassa 2,00 gr/cm3, kemudian kerak dengan rapatmassa 2,67 gr/cm3 dan 3,10 gr/cm3 mewakili mantel atas.

Kata kunci: Anomali gayaberat, cekungan sedimen, penampang gayaberat, kepulauan Kai

ABSTRACT

Marine gravity research was carried out on the Kai island waters and its surrounding area in 2018 use Geomarin3 research vessel. The purpose of this research are to obatain marine geophysical data and determine of sedimentarybasins. The interpretation results of the marine gravity research show that in the western part of the Kai islandsprecisely in the Weber basin which is an active east-west pull belt. Gravity anomaly values generally range between+180 mGal to +340 mGal with a circular pattern in a relatively north-south direction with a value of very steep gentlysloping. In the eastern part of the Kai islands, that is an imaging of the Aru shelf which has a relatively homogeneouslithology, consist of limestone and marl Tertiary-age, which is based on relatively stable continental crust bedrock.Gravity anomaly values generally between +90 mGal to +179 mGal with elongated pattern in the northeast-southwest direction. In the middle part of the Kai islands, P. Kur, P. Fadol dan Tayadu Islands, gravity anomaliesrange from +0 mGal to +89 mGal with a circular pattern in a relatively north-south direction and a relativelynortheast-southwest direction. The high value of Bouguer anomalies in this area is related to Tertiary limestone andlithology groups that have high density, namely granitic crust which is relatively closer to the surface compared to

other places. The cross section modeling gravity is obtained; sea water with a density of 1,03 gr/cm3 is the top layer

followed by sedimentary rock groups with a density of 2,00 gr/cm3, then crust with a density of 2,67 gr/cm3 and 3,10

gr/cm3 represents the mantle up.

Keyword: Gravity anomaly, sediment basins, gravity cross section, Kai island

JURNAL GEOLOGI KELAUTANVolume 18, No. 1, Juni 2020

52

PENDAHULUAN

Kepulauan Kai terletak di bagian timur BusurBanda, tepat pada zona lengkungan sistem BusurBanda bagian timur. Secara tektonik KepulauanKai terletak pada Busur Vulkanik Banda bagiandalam (Banda Volcanic Inner Arc). Busur Bandasendiri terletak di daerah pertemuan tiga lempengkerak bumi yang aktif, yakni lempeng Indo-Australia, Lempeng Eurasia dan Lempeng Pasifik.Di bagian dalam sistem busur ini terletak keraksamudera tua yang diduga berumur Mesozoikumdan dibagian palung yang mengelilingi busurterdapat kerak benua Australia. Di bagian dalamkerangka busur ini terdapat Laut Banda yangmempunyai palung dalam (deep trough) sepertiPalung Seram, Palung Timor, Palung Tanimbar,Palung Weber dan Palung Aru. Dua palung yangdisebut terakhir terdapatdi daerah penelitian. Padapenampang melintang,palung Aru di sebelahtimur Kepulauan Kaitidak menunjukkan cirijalur penunjaman yangkhas, dan ditafsirkansebagai jejak sesar naik diBusur Banda bagian timur(Carwell & Isacks, 1978;Hamilton, 1979; Schluter& Fritsch, 1985).Pendugaan bahwa PalungAru sebagai jejak sesarnaik Busur Bandamenempatkan daerahKepulauan Kai pada tataan tektonik busurmuka.Beberapa peneliti sebelumnya (Bowin dkk., 1980;Barber dkk. dan Jongsma dkk., 1989)menyimpulkan bahwa Palung Aru pengaruh gayatarikan lebih besar dibandingkan gaya tekanan, danmengusulkan bahwa sesar naik di Busur Bandabagian timur letaknya sedikit lebih ke barat,membagi dua kepulauan Kai. Oleh karena itu,kepulauan Kai menjadi penting, yaitu untukmengetahui letak batas deformasi (deformasi)akibat tekanan di Busur Banda Timur ke arahtimur.

Pulau-pulau paling barat dari Kepulauan Kaidan sekitarnya, dipisahkan dari busur gunungapiBanda oleh Cekungan Weber. Secara tektonik,cekungan tersebut merupakan cekunganbusurmuka yang agak berbeda dengan cekungan-cekungan busurmuka lainnya yang mengelilingiBusur Banda.

Penelitian dan pengkayaan data dasar ESDMdan konsepsi geologi kelautan strategis, telahdilakukan Tahun Anggran 2018 ini merupakankegiatan survei yang menggunakan Kapal RisetGeomarin III di perairan kepulauan Kai dansekitarnya, Provinsi Maluku.

Tujuan dari penelitian ini adalah untukmemperoleh data geofisika kelautan danmenentukan keberadaan & keterdapatan cekungansedimenter dengan menggunakan peralatan antaralain seismik multi kanal, geomagnet laut dan gayaberat laut. Salah satu kegiatan pengukurantersebut adalah menggunakan peralatan gayaberatlaut.

Lokasi kegiatan survei/pemetaan secarageografis termasuk kedalam wilayah kepulauanKai dan Weber Deep, seperti tampak pada Gambar1 dibawah ini.

GEOLOGI REGIONAL BUSUR BANDABusur Banda seperti tampak pada Gambar 2,

terletak di daerah pertemuan tiga lempeng kerakbumi yaitu Lempeng Indo-Australia, LempengErasia dan Lempeng Pasifik (Charlton, 2004; deSmet, 1999; Bowin, dkk., 1981). Kawasanpertemuan lempeng-lempeng tersebut lazimdikenal sebagai Eastern Indonesian TrippleJunction (EITJ). Busur Banda sendiri dapatdipisahkan menjadi dua wilayah yaitu Busur BandaDalam (busur vulkanik) dan Busur Banda Luar(non vulkanik).

Para ahli menyimpulkan bahwa terbentuknyaBusur Banda berkaitan dengan pemekaran lantaisamudera Laut Banda karena mulainya subduksiyang diawali dengan pemekaran (Lapouille, dkk.,1985; Metcalfe,1998; Hartono, 1990). Untuk lebihjelasnya, mereka menyatakan bahwa pemekarankerak samudera Laut Banda yang ditandai dengan

Gambar 1. Lokasi Penelitian di Perairan Kepulauan Kai dan Sekitarnya


53

lineasi anomali magnet adalah awal pembentukanBusur Banda.

Jalur kepulauan yang pada awalnya berarahbarat-timur selanjutnya dibelokkan ke utara terusmembentuk setengah lingkaran dan terjadipembusuran sehingga kerak samudera Laut Bandaterperangkap ditengah-tengah busur. Pembusuranini terjadi karena benua Australia yang bergerak keutara sejak Akhir Kapur dalam rangka pemisahandari Benua Antartika mulai mendapat perlawanandari perputaran unclokwise Papua akibat desakanlempeng Pasifik ke arah baratdaya (Hartono, 1990;Hall, dkk., 1995; Metcalfe, 1998). Saling dorongantar kerak benua Australia dan kerak SamuderaPasifik ini, agak mengendor setelah terbentuknyasesar-sesar besar Sorong dan Tarera-Aidunakarena adanya pelepasan gaya kompresi keduanya.Daerah pemodelan terletak pada Busur BandaLuar (Outer Banda Arc) di daerah TertiaryAccretionary Wedge hingga daerah Back Arc Basin(Gambar 2).

Tataan stratigrafi kepulaian Kai dibahas dalampeta geologi lembar Kepulauan Kai oleh Achdandan Turkandi, 1994 yang diterbitkan oleh PusatPenelitian dan Pengembangan Geologi (Gambar 3).Kepulauan Kai terdiri dari Pulau Kai Besar, PulauKai Kecil dan beberapa pulau kecil lainnya. Batuantertua di kepulauan ini adalah Kalkarenit NapalanFormasi Elat yang berumur Eosen Awal, yangdisusun oleh perselingan kalsilutit dan napalsetebal beberapa puluh centimeter, berlapis baikdengan kedudukannya yang hampir datar danmiskin fosil. Pada lapisan Napal, adanyaforaminifera plangton berumur Eosen Akhir,sedang kalsilutitnya mengandung foraminiferabentos rombakan yang berumur Eosen Tengah-Akhir. Tebal satuan ini, diperkirakan sekitar 500m. Sedangkan batuan termuda di kepulauan Kaiadalah batugamping terumbu koral Formasi Kaiyang berumur Kuarter, disusun oleh batugampingterumbu yang terdiri atas koral, moluska,ganggang dan briozoa Umumnya membentukperbukitan rendah bergelombang, karst dan

perbukitan rendah berlerengterjal (Achdan & Turkandi,1994).

Di perairan KepulauanKai terdapat dua lajurstruktur. Pertama lajur timuryang ditempati oleh PulauaKai Besar berupa keratanpinggiran Benua Australia,yang terpisah dari asalnyapada Kala pasca-Pliosen olehpenarikan di Palung Aru.Lajur struktur keduamenempati bagian tengah danbarat Kepulauan Kai, yangteriukan dan tertata di daerahbusurmuka selama Pliosen.Daerah busurmuka ini masihdapat dibedakan lagi menjadiKepulauan Kai Tengah danKepulauan Kai Barat.Kepulauan Kai Tengahtersusun oleh batuan sedimenpinggiran Benua Australiayang tersirapkan, danKepulauan Kai Barat dikuasaioleh sesar-sesar naikbelakang (backthrust) yangmemotong batuan-alas BenuaAustralia. Bagian baratKepulauan Kai yangberbatasan dengan Cekungan

Gambar 2. Kerangka Tekonik Busur Banda (Charlton, 2004; de Smet, 1999;Bowin, dkk., 1981)


54

Weber ditafsirkan sebagai lajur tarikan di daerahbusurmuka, terletak di atas tunjaman sertaberhubungan dengan tekanan sebelumnya(Charlton, T.R., dkk.1991).

METODE PENELITIAN

Metode yang digunakan adalah metodegayaberat laut menggunakan alat GravimeterMGS-6 yang dipasang pada kapal survei Geomarin3. Alat ukur gayaberat tidak memberikan hargaanomali gayaberat secara langsung karena terdapatbeberapa faktor yang mempengaruhi hasilpengukuran gayaberat di suatu titik di permukaanbumi. Hal tersebut terkait dengan bumi yang padakenyataannya tidak bulat, lebih mendekati bentukspheroid, relief permukaannya tidak rata, berotasi,berevolusi dalam sistem matahari serta tidakhomogen sehingga percepatan gravitasi dipermukaan tidak konstan.

Perekaman data oleh alat Gravimeter MGS-6menggunakan software PiperPro. Logging datasecara default dengan sampling rate 20 Hz,sedangkan penyimpanan data per 1 Hz. Keluarandata yang dihasilkan berupa raw gravity, besaranlong level dan cross level, nilai koreksi Eotvos yangmerupakan kompensasi dari laju pergerakan kapalserta data posisi dari GPS. Sedangkan pemodelan

penampang anomali gayaberat Bouguermenggunakan software sederhana 2,5D dariTalwani berdasarkan atas rapatmassa acuan(background density) 2,67 gr/cc (Pedley, R.C.1991).

HASIL DAN PEMBAHASAN

Distribusi titik pada jalur lintasan hasilpengukuran gayaberat laut di perairan KepulauanKai dan sekitarnya sepanjang 2,297 km sepertiditunjukkan pada Gambar 4 di bawah ini.

Peta Batimetri yang dihasilkan daripengukuran kedalaman laut sebagimanaditampilkan pada Gambar 5 dibawah ini. Padaumumnya, kedalaman laut di daerah ini,menunjukkan relatif dalam dengan kedalamanberkisar 1000 sampai dengan 7000 meter. Diperairan kepulauan Kai termasuk perairan dalam,dengan kedalaman laut di bagian timur Pulau KaiBesar yang termasuk laut Arafura mencapaisekitar 3500 meter dan di bagian barat yangtermasuk laut Banda kedalamannya mencapaisekitar 7 km (Weber Deep). Kontur kedalaman dibagian timur maupun di bagian barat daerahpenelitian, menunjukan morfologi yang terjal danmembentuk cekungan di bagian laut Bandamaupun laut Arafura.

Gambar 3. Peta Geologi Kepulauan Kai dan Tayadu, Maluku (Achdan dan Turkandi, 1994)


55

• Anomali Free Air

Penelitian gayaberat laut di perairanKepulauan Kai dan sekitarnya menghasilkan petaanomali Free Air (Free Air Anomaly) sebagaimanatampak pada Gambar 6 di bawah ini.

Secara umum nilai anomali berkisar antara-220 mGal sampai dengan +220 mGal.Berdasarkan peta anomali Free Air di perairanKepulauan Kai, maka pola sebaran anomalitersebut dapat dibedakan menjadi tiga lajuranomali yaitu lajur anomali rendah pada peta

ditunjukkan warna biru muda sampai tua dengannilai anomali berkisar antara -220 mGal hingga -50mGal yang bertepatan di Weber Deep dancekungan Aru mengikuti pola kontur darikedalaman laut dan berada di ujung bagian baratserta ujung bagian tenggara. Kemudian lajuranomali sedang pada peta ditunjukan warna hijausampai kuning dengan nilai anomali berkisarantara -51 mGal hingga +85 mGal yang tersebar dibagian tengah-selatan-timur-tenggara daerahpenelitian. Sedangkan lajur anomali tinggi yang

Gambar 4. Peta Jalur Lintasan Pengukuran Gayaberat Laut

Gambar 5. Peta Batimetri di Perairan Kepulauan Kai dan Sekitarnya


56

pada peta ditunjukkan warna merah sampi putihdengan nilai anomali berkisar antara +86 mGalhingga +220 mGal menempati ujung timurmengapit pulau Kai Kecil dan pulau Kai Besarmembentuk pola anomali memanjang searahsumbu pulau Kai Besar. Anomali paling tinggiterdapat di ujung utara pulau Kai Besar sebesar+220 mGal. Sedangkan anomali rendah berada diujung barat Weber Deep sebesar -220 mGal. Nilaianomali rendah berasosiasi dengan nilai kontrasrapatmassa batuan yang kecil sedangkan nilaianomali tinggi berasosiasi dengan nilai kontrasrapatmassa batuan yang tinggi.

• Anomali Bouguer

Nilai anomali gayaberat Bouguer diturunkandari nilai anomali Free Air setiap lintasan denganmenggunakan perumusan sebagai berikut(Telford., dkk., 1990) yaitu

AB = ABU - {- 2pG (2,67-1,03)} h

Dimana :AB adalah anomali Bouguer (mGal)ABU adalah anomali bebas udara (anomali Free

Air) (mGal)G adalah konstanta gayaberat ( 6,67 x 10-8

N.m2/s2)2,67 adalah rapatmasa kerak bumi (2,67 gr/cm3

atau gr/cc)1,03 adalah rapatmasa air laut (1,03 gr/cm3)h adalah kedalaman laut (batimetri) (km)

Dari nilai anomali Bouguertersebut yang selanjutnyadigabungkan, setelah dilakukanproses gridding, contouring danplotting akan menghasilkan petaanomali gayaberat BouguerPerairan Kepulauan Kai dansekitarnya, sebagaimana yangditunjukkan dalam Gambar 7dibawah ini.

Dari Gambar 7 terlihatbahwa secara umum polasebaran anomali gayaberatBouguer berkisar antara +0mGal hingga +340 mGal diPerairan Kepulauan Kai.Anomali tinggi terlihat dicekungan Weber di bagian baratdaerah penelitian. Cekungan iniberbentuk melingkar dikelilingibulatan anomali yang berkisar

antara +250 mGal hingga 300 mGal. Sebarananomali ini dibagi menjadi tiga lajur yang berbeda,yang pertama adalah lajur anomali tinggimempunyai rentang anomali +180 mGal hingga+340 mGal menempati bagian barat daerahpenelitian. Pada sebaran anomali pada petaditunjukkan warna kuning-merah-putih terdapatnilai anomali dengan landaian sangat terjalmenunjukkan batas pinggiran bagian timurcekungan Weber yang diduga berkaitan zonapatahan turun di daerah itu, anomali ini menempatidaerah pada bagian ujung barat hingga tengahserta sebagian P. Kai Besar ujung utara daerahpenelitian dan memajang/melingkar dengan arahrelatif timurlaut-tenggara. Lajur anomali sedangpada peta ditunjukkan warna hijau sampai birumuda yang mempunyai rentang anomali berkisarantara +90 mGal hingga +179 mGal menempatibagian timur daerah penelitian. Sedangkan untuklajur anomali rendah yang menempati bagiantengah daerah penelitian mempunyai rentang nilaianomali antara +0 mGal hingga +89 mGal berpolamemanjang dengan arah relatif utara-selatan padapeta ditunjukkan dengan warna biru tua berpolamemanjang dengan arah relatif timurlaut-baratdaya. Anomali tinggi tersebut didugamerupakan lajur tarikan timur-barat yang kinimasih aktif. Anomali dengan landaian datar yangsangat terjal yaitu lebih kurang 7 mGal/km yangmembatasi ujung kanan Cekungan Weber jugamerupakan pola anomali yang digambarkansebagai cekungan yang terbentuk oleh penurunanblok-blok kerak di bawahnya. Hal ini secara tidak

Gambar 6. Peta Anomali Free Air di Perairan Kepulauan Kai dan Sekitarnya.


57

langsung disebabkan adanya pengalihan antarapenarikan di bagian atas kerak terhadap rendahnyanilai kontur kedalaman laut sehingga penarikandibagian bawah kerak yang menyebabkanterjadinya nilai anomali gayaberat yang tinggi(Charlton, T.R., dkk.1991). Tingginya anomaligayaberat Bouguer sekitar +340 mGal di bagianbarat kepuluan Kai dicirikan oleh kerak yang adadibawah cekungan Weber menipis dibandingkankerak di bagian tengah dan timur daerah penelitian(Bowin dkk., 1980). Kepulauan Kai dan pulau-pulau kecil di sekitarnya diwakili oleh anomalisebesar +110 mGal hingga 200 mGal yang didugadidasari oleh Kerak dengan rapatmassa 2,67 gr/cm3 setebal 8 km, sedangkan tebal sedimendengan rapatmassa 2,00 gr/cm3 yang mendasaripulau ini adalah 4 km.

Kepulauan Kai bagian barat dan tengah daerahpenelitian terdiri dari batuan alas Benua Australiayang tersingkap dan menutup bidang sesar naikyang memotong kerak benua berketebalan normal.Daerah busurmuka (Kompleks akrasi) yangterdeformasi terletak di sebelah barat P. Kai Besar,yaitu di selat Nerong. Kemiringan dislokasi alasterhadap kompleks akrasi dipengaruhi oleh modelgayaberat, dan dislokasi yang memotong batuan-alas Australia di pinggiran barat Kepulauan Kaitelah mengangkat dan memunculkan batuan-alastersebut ke permukaaan laut membentuk P. Kurdan P. Fadol. Kepulauan Kai bagian Tengahtersusun oleh batuan sedimen pinggiran BenuaAustralia yang tersirapkan, dan Kepulauan Kai

Barat dikuasai oleh sesar-sesar naik belakang(backthrust) yang memotongbatuan-alas Benua Australia.Bagian barat Kepulauan Kaiyang berbatasan denganCekungan Weber ditafsirkansebagai lajur tarikan di daerahbusurmuka, terletak di atastunjaman serta berhubungandengan tekanan sebelumnya.

• Anomali Residual

Anomali Residualdiperoleh dengan menerapkanmetode Polynomial SurfaceFitting pada data set terkisi.Anomali ini diperlukanmengetahui dan memperjelaskeberadaan struktur-strukturdangkal (shallow efect).

Peta anomali Residual memperlihatkan polasebaran variasi respon anomali lateral yang kuranghalus dibandingkan respon anomali regionalnya didaerah penelitian dengan rentang nilai anomaliberkisar antara -70 mGal hingga +60 mGal.Sebaran anomali tinggi pada peta ditunjukkanwarna kuning, merah sampai putih dengan rentangnilai anomali berkisar +10 mGal hingga +65 mGaldengan pola anomali berarah utara-selatan,timurlaut-baratdaya dan baratlaut-tenggara yangmembentuk punggungan anomali yang tersebar didaerah penelitian menempati cekungan Weber,disekitar P. Kai Kecil dan P. Kai Besar. Sedangkansebaran anomali rendah pada peta ditunjukkanwarna biru muda sampai tua dengan rentang nilaianomali -70 mGal hingga +9 mGal. Nilai anomalitinggi pada peta anomali residual daerahpenelitian, diinterpretasikan tinggian (basementhigh) yang membatasi cekungan yang satu dengancekungan lainnya seperti cekungan Weber dancekungan Aru, sedangkan anomali rendah didugasebagai deposenter dari sub cekungan yang adapada cekungan utama.

Pola tinggian yang dapat ditarik dari anomaliresidual gayaberat mempunyai arah tegak lurusdengan arah tumbukan dari lempeng tepi benuaAustralia. Secara tektonika tinggian inikemungkinan terbentuk karena adanya gayadorong dari arah tenggara cekungan Aru yangberasal dari Australia menumbuk lempeng Bandayang mempunyai kontras rapatmassa yang tinggisehingga terbentuklah struktur tinggian denganarah relatif relatif utara-selatan, timurlaut-

Gambar 7. Peta Anomali Gayaberat Bouguer di Perairan Kepulauan Kai dansekitarnya


58

baratdaya dan baratlaut-tenggara daerahpenelitian. Struktur sesar terbentuk diduga karenaadanya zona lemah yang terdapat pada cekunganAru yang mengalami tekanan sehingga zonatersebut mengalami pergerakan.

Pada Gambar 8 terlihat bahwa pola subcekungan yang dapat dideteksi dari pola residual

gayaberat yang mempunyai arah relatif utara-selatan, hal ini sesuai dengan pola bukaan (rifting)yang terjadi didaerah tersebut.

• Anomali Regional

Anomali Regionaldihasilkan melaluipengurangan anomaliBouguer terhadap anomaliResidual. Anomali Regionaldimaksudkan untukmengurangi sifatketidakunikan (ambiguity)hasil pemodelanpenampang anomaliBouguer. Penyebabkeadaan ini adalah massakerak yang mempunyairapatmassa yang lebihbesar dari kerak rata-rata(2,67 gr/cm3) sepertibeberapa intrusi batuan

beku dengan rapatmassa > 2,67 gr/cm3, jugabeberapa depressi atau cekungan sedimen yangdalam dan mempunyai rapatmassa < 2,67 gr/cm3.

Berdasarkan peta anomali Regional padaGambar 9, pola anomali regional memperlihatkanadanya repon regional di daerah penelitian dengan

rentang nilai anomaliberkisar antara +20 mGalhingga +320 mGal. Tampakpada peta adanya gradasipola gradasi pola sebarananomali gayaberat daritinggi ke rendah yaiturelatif dari barat menuju ketimur. Sebaran anomalirendah pada petaditunjukkan warna birumuda sampai tua dengannilai anomali kurang dari +129 mGal. Sebaran anomalisedang sampai tinggi yangpada peta ditunjukkanwarna hijau sampai merahmuda dengan rentang nilaianomali berkisar antara+130 mGal hingga +320mGal. Pola anomali regionalini menggambarkanpengaruh dari struktur

batuan pada posisi yang lebih dalam skala kerakhingga kerak bawah (lower crust).

Gambar 8. Peta Anomali Residual di Perairan Kepulauan Kai dan sekitarnya

Gambar 9. Peta Anomali Regional di Perairan Kepulauan Kai dan sekitarnya


59

• Analisis Kuantitatif

Untuk mendapatkan gambaran yang jelasmengenai geologi bawah permukaan di perairanKepulau Kai dan sekitarnya, maka di buatlahsebuah pemodelan struktur kerak berdasarkanpeta anomali gayaberat Bouguer sesuai Gambar 7.Model penampang A-B merupakan arahpenampang pada peta anomali gayaberat Bouguersepanjang 280 km melintasi cekungan Weber

(Weber Deep) di bagian barat sampai Pulau KaiBesar di bagian timurlaut daerah penelitian. DariModel penampang gayaberat dengan arahtegaklurus poros utama cekungan Weber danPalung Aru akan nampak kedua sayap timur-baratcekungan ini, tidak simetris, sehingga sayap timurterlihat relatip curam sedangkan sayap baratrelatip landai.

Berdasarkan hasil model penampang padaGambar 10, anomali tinggi positip (+280 mGal)menempati bagian barat sampai tengah lintasan,sedangkan anomali rendah positip (hingga +30mGal) menempati bagian timur, tetapi di bagiantengah anomali Bouguer (+30 mGal) naik ke arahbarat maupun ke arah timur lintasan denganlandaian mendatar yang berbeda. Dalam modelpenampang gayaberat dengan rapatmassa 3,10 gr/

cm3 yang mewakili Mantel Atas, kemudian Kerak(diduga kerak kontinen) dengan rapatmassa 2,67gr/cm3, kelompok sedimen ditunjukkan olehbatuan dengan rapatmassa 2,00 gr/cm3 danrapatmassa 1,03 gr/cm3. Dimulai dari bagiantengah lintasan terdapat landaian mendatar yangnaik secara tajam ke arah barat sepanjang kuranglebih 100 km, dari +30 mGal hingga mencapai+300 mGal akibat pengaruh massa air laut dengan

rapatmassa air laut 1,03 gr/cm3 dengan kedalamansekitar 7 km di bawah cekungan Weber. Sedangkanterdapat landaian mendatar yang naik ke arahtimur lintasan sepanjang kurang lebih 120 km dari30 mGal hingga mencapai +200 mGal di utara P.Kai Besar. Dijumpai adanya sesar yang cukupdalam di lintasan 80-100 km akibat adanya landaiandatar yang sangat terjal (lebih kurang 7 mGal/km)yang membatasi ujung kanan Cekungan Weber.

Cekungan Weber di sebelah barat KepulauanKai dengan kedalaman air laut kurang lebih 7 kmmerupakan jalur tarikan timur-barat kedua yangmasih aktif. Penarikan timur-barat di Palung Arudan Cekungan Weber dan penunjaman di sekelilingBusur Banda yang berlangsung sejak Pliosen.Tumbukan Lempeng Australia ke utara denganLempeng Eurasia dan Lempeng Pasifik selama

Gambar 10. Model Struktur Kerak Sepanjang Lintasan A – B


60

Plistosen-Resen menyebabkan terjadinya gayatekan utara-selatan yang memotong Laut Banda(Charlton, T.R., dkk.1991).

Tingginya nilai anomali Bouguer di daerah ini(sekitar +280 mGal) dan data bias gempanya(Bowin dkk.,1980) mencirikan kerak kontinenyang ada dibawah cekungan menipis (sekitar 3-4km) dibandingkan dengan kerak kontinen didaerah Kepulauan Kai dan busur gunungapi Bandadisebelahnya. Sedangkan kedalaman Mantel Atasdiduga sangat dalam (sekitar 15 km) dan air laut.Mantel Atas mendasari Cekungan Weber adalahsumber utama yang menyebabkan nilai tinggianomali Bouguer. Hal ini dipengaruhi air laut dibawah cekungan Weber dengan kedalaman sektar7 km dengan rapatmassa 1,03 gr/cm3. Berdasarkananalisis pemodelan penampang A-B, kedalamanMantel Atas berkisar antara 15 km di ujung baratcekungan dan 18 km di ujung timurlautpenampang. Tebal Kerak kontinen bagian bawah diperairan Kepulauan Kai Tengah dan Barat yangditunjukkan oleh rendah nilai anomali gayaberatyang berpusat di bagian tengah barat KepulauanKai, lebih kurang sama dengan tebal kerakkontinen sejenis yang ada di bawah paparan Aru.Adanya penebalan kelompok batuan Sedimen yangberada di ujung bagian barat lintasan didugadisebabkan oleh proses tektonik yang kuat didaerah ini. Ketebalan kelompok sedimen di daerahini diperkirakan 3 - 4 km.

KESIMPULAN

Berdasarkan hasil interpretasi anomaligayaberat perairan kepulauan Kai dan sekitarnyamenunjukkan bahwa anomali tinggi berada padaujung bagian sebelah barat dan timurlaut daerahpenelitian memanjang dan melingkar dengan arahrelatif utara-selatan dan timurlaut-baratdaya,sedangkan anomali rendah menempati daerahtengah memanjang dengan arah relatif utara-selatan dan barat-timur di bagian ujung tenggaradaerah penelitian.

Secara umum nilai anomali gayaberatBouguer berkisar antara +0 mGal hingga +340mGal. Anomali tinggi ditemukan di cekunganWeber atau Weber Deep di bagian barat daerahpenelitian. Cekungan ini berbentuk melingkardikelilingi bulatan anomali yang berkisar antara+250 mGal hingga +300 mGal.

Pola tinggian yang terdapat pada daerahpenelitian mempunyai arah tegak lurus denganarah tumbukan dari lempeng tepi benua Australia.Secara tektonika tinggian ini kemungkinan

terbentuk karena adanya gaya dorong dari arahtenggara cekungan Aru yang berasal dari Australiamenumbuk lempeng Banda yang mempunyaikontras rapatmassa yang tinggi sehinggaterbentuklah struktur tinggian dengan arah relatiftimurlaut-baratdaya. Struktur sesar terbentukdiduga karena adanya zona lemah yang terdapatpada cekungan Aru yang mengalami tekanansehingga zona tersebut mengalami pergerakan.

Berdasarkan hasil analisis pemodelanpenampang A-B diatas bahwa anomali tinggi dibawah cekungan Weber diduga adanya penipisankerak kontinen (sekitar 4 km) yang menyebabkancekungan setempat, sehingga terdapat kelompoksedimen setebal 3-4 km akibat tingginya nilaikontur kedalaman laut (sekitar 7 km) danrapatmassa air laut 1,03 gr/cm3 di daerahpenelitian.

UCAPAN TERIMA KASIH

Penulis mengucapkan terima kasih kepadaKepala Pusat Penelitian dan PengembanganGeologi Kelautan yang telah memberikankesempatan melaksanakan kegiatan danmempublikasikan hasil penelitian gayaberat laut diperairan Kepulauan Kai, Maluku. Tidak lupaucapan terima kasih disampaikan kepada teman-teman tim dan tim editor Jurnal Geologi Kelautanyang telah memberikan saran dan masukan untuktulisan ini.

DAFTAR ACUAN

Achdan, A. dan Turkandi, T., 1994, Peta GeologiLembar Kai dan Tayandu, Maluku, Skala1:250.000, Pusat Penelitian danPengembangan Geologi, Bandung.

Bowin, C., G.M. Purdy, C. Johnston, G.G. Shor, L.Lawver, H.M.S. Hartono & P. Jezek, 1980.Arc-continent collision in the Banda Searegion, Bull. Am. Assoc. Geol. 64, 868-915.

Charlton, T.R., Kaye, S.J., Samodra, H. & Sardjono1991. Geology of the Kai islands: implicationsfor the evolution of the Aru Trough and theWeber Basin, Banda Arc, Indonesia. Marineand Petroleum Geology 8, 63–69.

Charlton, T.R. 2004. The Petroleum Potential ofInversion Anticlines in the Banda Arc.AAPG Bulletin 88, 565-586.

De Smet, M.E.M., 1999, On The Origin of TheOuter Banda Arc, Tectonics andSedimentation of Indonesia, Proc. Of TheGeology of Indomesia Book 50th Ann. Mem


61

Sem. Authored by R.W. van Bemmelen, ed.By H.Darman & F.H. Sidi, 81 pp.

Hartono, H.M.S., 1990. Terbentuknya BusurVulkanik Banda, Geologi Indonesia, MajalahIAGI, 13,(2):105-112.

Hall, R., J.R. Ali. C.D. Anderson and S.J. Baker1995, Origin and Motion History of ThePhilippine Sea Plate, Tectonophysics, Volume251, Issues 1-4, 15 December 1995, pp. 229-250.

Hamilton, W., 1979, Tectonics of the IndonesiaRegion, U.S. Geol. Surv. Prof.Prop. 1078.

Lapouille, A., Haryono, H., Laure, M.,Pramumijoyo, S., and Lardy, M., 1985. Ageand origin of seafloor of the Banda Sea

(Eastern Indonesia). Oceanologica Acta 8, pp379-389.

Metcalfe, I., 1998. Paleozoic and MesozoicGeological Evolution of The SE AsianRegion : Multidisciplinary Constrains anImplication for Biogeography and GeologicalEvolution of SE Asia, pp. 25-4, eds. RobertHall and Jeremy Bacbuys Publisher, Leiden.

Pedley, R.C. 1991. Interactive 2.5D Gravity andMagnetic Modelling Program (Gravmag)User Manual. British Geological Survey,Keyworth, Notingham.

Telford, W. M., Geldart, L. P., Sheriff, R. E., andKeys. D. A., 1990, Applied Geophysics,Cambridge University Press, Cambridge.


62

Documents

INTERPRETASI ANOMALI GAYABERAT PERAIRAN …