INTERPRETASI KUALITATIF MEDAN GRAVITASI
BERDASARKAN HASIL PERHITUNGAN ANOMALI RESIDU
MENGGUNAKAN METODE POLYNOMIAL FITTING DI
KARANGSAMBUNG – JAWA TENGAH
SKRIPSI
Diajukan untuk Memenuhi Persyaratan Memperoleh
Gelar Sarjana Sains (S.Si.) pada Fakultas Sains dan Teknologi
Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah Jakarta.
Oleh :
IIZ FAIZAH
NIM: 106097003257
PROGRAM STUDI FISIKA
FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI
UNIVERSITAS ISLAM NEGERI SYARIF HIDAYATULLAH
JAKARTA
2010
INTERPRETASI KUALITATIF MEDAN GRAVITASI
BERDASARKAN HASIL PERHITUNGAN ANOMALI RESIDU
MENGGUNAKAN METODE POLYNOMIAL FITTING DI
KARANGSAMBUNG – JAWA TENGAH
Skripsi
Diajukan kepada Fakultas Sains dan Teknologi
untuk Memenuhi Persyaratan Memperoleh
Gelar Sarjana Sains (S.Si.)
Oleh
IIZ FAIZAH
NIM: 106097003257
Pembimbing I, PembimbingII,
Tati Zera,M.Si. Arif Tjahjono, M.Si
NIP : 19690608 200501 2 002 NIP : 19751107 200701 1 015
Mengetahui,
Ketua Prodi Fisika
Drs. Sutrisno M.Si
NIP : 19590202 198203 1 005
PENGESAHAN UJIAN
Skripsi berjudul INTERPRETASI KUALITATIF MEDAN GRAVITASI
BERDASARKAN HASIL PERHITUNGAN ANOMALI RESIDU
MENGGUNAKAN METODE POLYNOMIAL FITTING DI
KARANGSAMBUNG – JAWA TENGAH telah diujikan dalam sidang
munaqasyah Fakultas Sains dan Teknologi UIN Syarif Hidayatullah Jakarta pada
tanggal 30 Juni 2010. Skripsi ini telah diterima sebagai salah satu syarat
memperoleh gelar Sarjana Sains ( S.Si ) pada Program Studi Fisika.
Jakarta, 30 Juni 2010
Sidang Munaqasyah
Penguji I, Penguji II,
Ambran Hartono, M.Si Drs. Sutrisno, M.Si
NIP : 19710408 200212 1 002 NIP : 19590202 198203 1 005
Mengetahui,
Dekan Fakultas Sains dan Teknologi, Ketua Program Studi Fisika,
DR. Syopiansyah Jaya Putra, M.Sis Drs. Sutrisno, M.Si
NIP : 19680117 200112 1 001 NIP : 19590202 198203 1 005
LEMBAR PERNYATAAN
Dengan ini saya menyatakan bahwa :
1. Skripsi ini merupakan hasil karya asli saya yang diajukan untuk memenuhi
salah satu persyaratan memperoleh gelar Strata 1 di UIN Syarif Hidayatullah
Jakarta.
2. Semua sumber yang saya gunakan dalam penulisan ini telah saya cantumkan
sesuai dengan ketentuan yang berlaku di UIN Syarif Hidayatullah Jakarta.
3. Jika dikemudian hari terbukti bahwa karya ini bukan hasil karya asli saya
atau merupakan hasil jiplakan dari karya orang lain, maka saya bersedia
menerima sanksi yang berlaku di UIN Syarif Hidayatullah Jakarta.
Jakarta, Juni 2010
IIZ FAIZAH
i
ABSTRAK
Telah dilakukan penelitian tentang interpretasi kualitatif medan gravitasi
yang bertujuan untuk menghitung nilai anomali residu dengan metode
Pollynomial Fititng di daerah Karangsambung. Dengan menggunakan data yang
diambil dari 97 titik pengamatan di sekitar wilayah Karangsambung yang terletak
antara 7.256º LS – 7.546º LS dan 109.662º BT - 109.676º BT, diperoleh hasil nilai
tertinggi Anomali bouger = 99.17 mgal dan nilai terendahnya = 89.21 mgal,
kemudian bila Anomali Residu (sisa) dihitung dengan cara mengurangi nilai
Z - Z hitung di setiap titik pengamatan, hasilnya diperoleh nilai tertinggi = 3.195
mgal dan nilai terendah = -3.475 mgal. Nilai anomali residu yang diperoleh dibuat
peta kontur anomali residu untuk selanjutnya diinterpretasikan secara kualitatif
yang diperjelas dengan interval warna.
Kata kunci : Polynomial Fitting , Anomali Bouger , Anomali Residu
ii
ABSTRACT
Research have been done about qualitative interpretation of gravity field
that the aim is counting the value of residual anomaly by polynomial fitting
method at Karangsambung area. With use the result which is taken from
inspection of 97 points in around Karangsambung which is to lie locked up in
7.256 °S – 7.546°S and 109.662°E – 109.676°E, taken from high result bouger
anomaly = 99.17 mgal and lowest result = 89.21 mgal, and then if residual
anomaly counted with subcract Z – Z hitung in every inspection of points and the
high result = 3.195 mgal and lowest result = - 3.475 mgal. The obtained value of
residual anomaly created for qualitative interpreting that obvious with the interval
of colour.
Keywords : Pollynomial Fitting , Bouger Anomaly , Residual Anomaly
Motto :Motto :Motto :Motto :
“ Sesunguhnya Kami menurunkan Kepadamu Alkitab (Alquran)
untuk manusia dengan membawa kebenaran. Siapa yang mendapat
petunjuk maka (petunjuk) itu untuk dirinya sendiri dan siapa yang
sesat maka sesungguhnya dia semata-mata sesat buat (kerugian)
dirinya sendiri, maka kamu sekali-kali bukanlah orang yang
bertanggung jawab terhadap mereka”.
(Qs. Azzumar : 41 )
“Maka nikmat TUhan Yang manakah yang kamu dustakan?”
(Qs. Arrahman : 13)
“ Keberhasilan tanpa kegagalan dan usaha adalah keberuntungan
semata”
Teriring sembah sujud ku persembahkan skrispsi ini
Sebagai tanda bukti dan cintaku
Terhadap Emak dan Apa , Ibu , Mama dan Papa
Fia , Umi dan Abi Tazkia, Ibu dan Abah Talita, Ntat
dan Aa Alit , Ema, sibungsu Mif SeRta Keponakan Q
(Shofia , Syakira , Tazkia dan Talita), Teh Elah
Dan orang-orang yang selalu mendukung dan
mencintaiku dengan tulus karena Allah SWT., serta
yang selalu membuatku tersenyum dalam suka
maupun duka.
iii
KATA PENGANTAR
Bismillahirrahmaanirrahiim….
Alhamdulillah, Puji dan Syukur yang tidak terhingga, penulis panjatkan
kehadirat Allah SWT, karena atas berkat Rahmat dan Hidayah-Nya penulis dapat
menyelesaikan skripsi ini.
Dalam penyusunan, penulis tidak luput dari hambatan dan kesulitan. Namun,
berkat bantuan, motivasi dan dukungan dari semua pihak yang terkait dengan
penulis, alhamdulillah, skripsi ini dapat terselesaikan. Oleh karena itu, penulis
mengucapkan terima kasih kepada:
1. Ibunda tersayang dan Ayahanda tercinta yang selalu mencurahkan kasih
dan sayang, untaian do’a, dukungan moril dan materil, semangat dan
rasa cintanya yang tak terhingga dan begitu mendalam yang selalu
dicurahkan sepanjang masa. Ibu,Kakak-kakak dan adik-adik ku yang
selalu kusayangi (Mama&Papa Fia,Umi&Abi Tazkia, Ibu&Abah Talita,
Ntat & K Tb, Ema, Miftah) dan keponakan tercinta Ratu Sofia
Nursarifah, Ratu Syakira Nursakinah, Ratu Tazkia Nuradiba dan Thalita
Ro’fatul Azizah yang selalu ceria menemaniku dengan segenap
keceriaan canda dan tawa.
2. Ibu Tati Zera , M.Si selaku Pembimbing I yang telah menyempatkan dan
meluangkan waktunya untuk selalu menularkan ilmunya serta
memberikan dorongan dan bimbingan pada penulis.
3. Bapak Arif Tjahjono , M.Si selaku Pembimbing II yang dengan
kesabaran telah menyempatkan dirinya untuk membimbing penulis
iv
4. Bapak DR.Syopiansyah Jaya Putra , M.Si, selaku Dekan Fakultas Sains
dan Teknologi Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah
5. Bapak Drs. Sutrisno, M.Si selaku Ketua Program Studi Fisika
6. Seluruh staf pengajar Prodi Fisika
7. Ibu Nunung Isnaini makasih atas bantuan dalam pembuatan kontur nya
8. Ka Novi makasih buat ilmu yang telah diberikan.
9. Teman-teman seperjuangan Fisika “06 UIN Jakarta (Geophysics-Team :
Iif, Cindi,Ida, Bahtiar, Agung, Chiko dan Kia ), (Instrument Physics-
Team : Iik, Putri, Shila, Dewi, Agus, Iwe, Dono, Karima), (Material
Physics-Team : Devi, Rinan, Rusman, Ana, Absory) . Makasih ya wat
kebersamaanya selama ini…Mizz U……
10. Rere ” kakek” makasih buat canda,tawa serta motivasinya..
11. Seseorang yang selalu menjadi motivasi dalam hidup ini “Ayyash al
Farhat “..maksih buat semuana…
Bagaimanapun penulis menyadari bahwa dalam karya tulis ini masih
banyak terdapat kekurangan-kekurangan. Akhirnya, hanya kepada Allah SWT
penulis memohon semoga bagi mereka dilimpahkan pahala yang berlipat ganda
atas segala batuan dan di catat sebagai pahala di sisi-Nya.
Jakarta, Juni 2010
Penulis
5
v
DAFTAR ISI
ABSTRAK ............................................................................................................ i
ABSTRACT ......................................................................................................... ii
KATA PENGANTAR ......................................................................................... iii
DAFTAR ISI ......................................................................................................... v
DAFTAR GAMBAR………………………………………………………..... viii
DAFTAR LAMPIRAN ....................................................................................... ix
BAB I. PENDAHULUAN ............................................................................. 1
1.1 Latar Belakang ........................................................................... 1
1.2 Rumusan Masalah ..................................................................... 2
1.3 Tujuan Penelitian ....................................................................... 3
1.4 Manfaat Penelitian ..................................................................... 4
1.5 Batasan Masalah ........................................................................ 4
1.6 Sistematika Penulisan ................................................................ 4
BAB II. LANDASAN TEORI .......................................................................... 6
2.1 Teori Medan Gravitasi ............................................................... 6
2.2 Formula Gaya Gravitasi ............................................................. 10
2.3 Efek Gaya Gravitasi Dari Benda Terkubur ............................... 14
2.3.1 Bola ............................................................................... 15
2.3.2 Silinder Horizontal ........................................................ 16
2.3.3 Silinder Vertikal ............................................................ 16
2.3.4 Prisma Siku-siku ............................................................ 17
vi
2.4 Penentuan Rapat Massa Batuan ................................................ 17
2.4.1 Metoda Sampel .............................................................. 18
2.4.2 Metoda Nettleton Profile. .............................................. 18
2.4.3 Metoda Garis Lurus Parasnis ......................................... 20
2.4.4 Metoda Pengukuran Gravitasi Bawah Permukaan ......... 20
2.5 Reduksi dan Anomali Gravitasi ................................................. 21
2.5.1 Koreksi Apungan (Drift Correction) ............................ 23
2.5.2 Koreksi Pasang Surut Bumi (Tidal Correction)............. 24
2.5.3 Koreksi Koreksi Lintang (Latitude Correction) ........... 25
2.5.4 Koreksi Udara-bebas (Free-air Correction) ................. 26
2.5.5 Koreksi Bouguer (Bouger Correction) .......................... 27
2.5.6 Koreksi Medan (Terrain Correction) ............................ 28
2.6 Anomali Bouguer ....................................................................... 30
2.7 Pemisahan Anomali Regional dan Anomali Residual (Lokal) .. 31
2.7.1 Metode Grafik ................................................................ 33
2.7.2 Metode Perataan Lokal .................................................. 34
2.7.3 Metode Pollynomial Fitting ........................................... 34
BAB III METODE PENELITIAN .................................................................... 37
3.1 Waktu dan Tempat Penelitian .................................................... 37
3.2 Alat dan Software Komputer ..................................................... 38
3.3. Tahapan Pengolahan Data .......................................................... 39
3.4 Metode Penelitian....................................................................... 41
3.5 Tahap Interpretasi Kualitatif ...................................................... 44
vii
3.6 Tinjauan Umum Daerah Penelitian ............................................ 45
3.6.1 Lokasi Daerah Penelitian ............................................... 45
3.6.2 Geologi Umum Daerah Penelitian ................................. 46
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ........................................................... 53
BAB V PENUTUP ........................................................................................... 63
5.1 Kesimpulan ................................................................................ 63
5.2 Saran ........................................................................................... 63
DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................... 64
LAMPIRAN
viii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Gaya Gravitasi .................................................................................. 6
Gambar 2.2 Bentuk Ellipsoid Bumi ..................................................................... 12
Gambar 2.3 Titik Amat P dengan Ketinggian h terhadap Geoid ......................... 27
Gambar 2.4 Lempeng Bouger dengan ketebalan h .............................................. 28
Gambar 2.5 Topografi Disekitar titik Amat P mengakibatkan Pengurangan
Medan yang harus dikoreksi ............................................................ 30
Gambar 3.1 Titik-titik Pengukuran ...................................................................... 38
Gambar 3.2 Alur Pengolahan Data Gravitasi....................................................... 40
Gambar 3.3 Peta geologi daerah Karangsambung ............................................... 47
Gambar 4.1 Peta Kontur Topografi dan Posisi titik-titik Pengambilan Data....... 55
Gambar 4.2 Kontur Anomali Bouger Dengan Interval 0.3 mgal ......................... 57
Gambar 4.3 Kontur Anomali Regional Dengan Interval 0.3 mgal ...................... 59
Gambar 4.4 Kontur Anomali Residu (Sisa) Interval 0.5 mgal............................. 60
ix
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1 Data Gravitasi Daerah Karangsambung ........................................... 68
Lampiran 2 Peta Geografis Karangsambung ....................................................... 71
Lampiran 3 Peta Geologi Daerah Karangsambung ............................................. 72
Lampiran 4 Peta Anomali Bouger Daerah Karangsambung ............................... 74
Lampiran 5 Menjalankan Software Surfer 8.0 ...................................................... 75
Lampiran 6 Menjalankan Software SPSS 16 ........................................................ 82
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Seiring dengan perkembangan teknologi, saat ini sangat banyak metode
geofisika terapan yang digunakan untuk mengamati berbagai fenomena yang ada
di bawah permukaan bumi, salah satu dari metode tersebut adalah metode
gravitasi. Metode ini memiliki keunggulan yaitu mampu mengidentifikasi adanya
jebakan mineral di dalam perut bumi melalui perbedaan rapat massa suatu bahan
terhadap lingkungan sekitarnya.
Dalam aplikasinya metode ini banyak digunakan dalam kegiatan
eksplorasi minyak bumi terutama untuk menemukan batuan dasar / bed rock yang
merupakan tempat terjadinya jebakan minyak bumi / oiltrap, disamping ini
metode ini termasuk metode yang cepat dan murah dalam operasi pengambilan
data di lapangan sehingga sangat baik digunakan sebagai metode untuk survey
awal.
Metode gravitasi merupakan metode geofisika yang didasarkan pada
pengukuran variasi medan gravitasi bumi akibat sebaran massa di kerak bumi.
Metode ini merupakan metode yang sangat baik untuk pemetaan struktur bawah
permukaan berdasarkan pada perbedaan massa jenis (ρ ) batuan penyusunnya. Hal
inilah yang akan menyebabkan anomali gravitasi (∆g) di permukaan.
Besaran yang diukur dalam metode ini adalah percepatan gravitasi,
dimana nilai besarannya sangat tergantung dari posisi pengukurannya.Dari
pengukuran percepatan gravitasi tersebut akan diperoleh distribusi percepatan di
2
permukaan dan percepatan gravitasi ini berbanding lurus dengan densitasnya.
Distribusi densitas akan memberikan informasi tentang kontras densitas, yang
selanjutnya dapat digunakan untuk menginterpretasikan kondisi di bawah
permukaan suatu area.
Diantara sifat fisis batuan yang mampu membedakan antara satu macam
batuan dengan batuan yang lainnya adalah massa jenis batuannya. Distribusi
massa jenis yang tidak homogen pada batuan penyusun kulit bumi ini akan
memberikan variasi harga medan gravitasi di permukaan bumi.
Penyebaran lateral dan vertikal dari rapat massa bumi dapat ditentukan
dari data gravitasi melalui suatu sebaran yang disebut Anomali Bouguer. Anomali
tersebut merupakan gambaran kumpulan massa batuan yang dapat diduga sebagai
bentuk struktur atau geometri bawah permukaan, sehingga dapat menggambarkan
cekungan di suatu area. Sedangkan untuk mengetahui penyebaran rapat massa
dalam skala lokal diperlukan data anomali residunya (sisa).
Karangsambung merupakan Kawasan Cagar Alam Geologi dimana pada
daerah tersebut banyak tersingkap berbagai macam batuan. Oleh karenanya sangat
menarik untuk dilakukan penelitian tentang interpretasi anomali residu di daerah
Karangsambung,Kebumen.
1.2 Rumusan Masalah
Salah satu metode gravitasi yang dapat dipergunakan untuk interpretasi
hasil pengolahan data gravitasi adalah dengan menggunakan pemetaan kontur
anomali bouger. Pengambilan data gravitasi dilakukan selama tiga hari pada
3
tanggal 20 sampai 22 Juni 2008 di daerah Karangsambung bagian Selatan dengan
97 titik pengamatn. Daerah yang diamati berada pada koordinat 7.256º LS –
7.546º LS dan 109.662º BT - 109.676º BT.
Hasil anomali bouger ini merupakan superposisi dari dua penyebab utama
anomali yaitu anomali regional dan anomali residu (sisa), sehingga perlu adanya
pemisahan anomali.
Banyak metode yang dapat digunakan untuk menghitung anomali sisa
tersebut, tetapi dalam penulisan ini perhitungan anomali sisa dilakukan dengan
cara (metode) analitik. Setelah didapatkan nilai anomali residu, yang dapat
menunjukan ada tidaknya jebakan massa, maka dibuat konturnya. Dari kontur
inilah interpretasi suatu daerah dapat dilakukan.
1.3 Tujuan Penelitian
Tujuan dari dilakukannya penelitian ini adalah :
1. Mengetahui nilai anomali residu dengan menggunakan Metode
Polynomial Fitting
2. Menginterpretasikan secara kualitatif area tersebut untuk mengetahui
adanya suatu konsenterasi massa yang dilakukan dengan pemetaan kontur
anomali bouger dan anomali residu (sisa).
4
1.4 Manfaat Penelitian
1. Memberikan informasi tentang struktur batuan daerah penelitian kepada
pihak perusahaan yang bergerak dibidang eksplorasi dan pertambangan,
dan kepada pemerintah sesuai dengan penafsiran yang diperoleh dari
penelitian.
2. Jika terdapat kandungan mineral dan hidrologi yang cukup banyak maka
dapat dijadikan sebagai acuan bagi penelitian berikutnya serta bagi
pengembangan eksplorasi.
1.5 Batasan Masalah
Dalam Penelitian ini, penulis membatasi masalah pada:
1. Data yang digunakan diambil pada tanggal 20 Juni sampai 22 Juni 2008
untuk 97 titik pengamatan, yang terletak di daerah Karangsambung pada
koordinat 7.256º LS – 7.546º LS dan 109.662º BT - 109.676º BT).
2. Perhitungan nilai harga densitas rata-rata dilakukan dengan menggunakan
metode Nettleton.
3. Interpretasi yang dilakukan hanya interpretasi kualitatif
1.6 Sistematika Penulisan
Dalam penulisan skripsi ini terbagi dalam 5 bagian, dengan perincian sebagai
berikut:
5
1. BAB I. PENDAHULUAN
Pada bab ini berisi tentang latar belakang, rumusan masalah, tujuan
penelitian, batasan masalah, sistematika penulisan.
2. BAB II. LANDASAN TEORI
Pada bab ini berisi tentang teori dan prinsip gaya berat, teori pengolahan
data gravitasi, dan tinjauan geologi daerah penelitian.
3. BAB III. METODE PENELITIAN
Pada bab ini berisi tentang tahap pengambilan data, alat dan software,
tahap pengambilan data, tahap pengolahan data, dan tahap interpretasi
data.
4. BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
Pada bab ini berisi tentang pengolahan data dan interpretasinya sehingga
didapatkan hasil penelitian yang telah dilakukan.
5. BAB V. KESIMPULAN
Pada bab ini berisi tentang kesimpulan dari hasil penelitian yang
dilakukan.
6
BAB II
LANDASAN TEORI
2.1 Teori Medan Gravitasi
Teori dasar dalam penelitian gravitasi didasarkan pada hukum Newton
tentang gravitasi yang dipublikasikan oleh Newton pada tahun 1687 dengan judul
“Philosophiae Naturalis Principia Mathematica”, menyatakan besar gaya
gravitasi antar dua massa sebanding dengan perkalian massa keduanya dan
berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antar kedua pusat massa. Pada gambar
2.1 gaya yang ditimbulkan antara partikel dengan massa m yang berpusat pada
titik Q (x’, y’, z’) dan partikel mo pada titik P(x, y, z) persamaan matematisnya
sebagai berikut:
(Gambar 2.1 Gaya Gravitasi)
F = G ����
�� ……………………………………………….. (2.1)
7
Massa m1 dan m2 mengalami gaya gravitasi bersama yang sebanding
dengan m1, m2 dan r2, dimana :
m1 = massa bumi
m2 = massa benda
r = jarak antara m1 dan m2
G = konstanta gravitasi Newton (6,672 x 10 –11
m3/Kgs
2)
Harga gravitasi yang dialami oleh suatu titik di bumi adalah akibat dari
pengaruh resultan semua gaya yang bekerja pada titik itu. Harga gaya berat rata-
rata pada permukaan bumi dalam satuan SI adalah 9.8 m/s2
. Satuan yang lebih
kecil dinyatakan dalam mikrometer/s2
atau g u ( gravity unit ). Di dalam satuan
CGS gayaberat dinyatakan dengan cm/s2
atau dipakai juga satuan dyne, millidyne.
Semenjak 1986 oleh Von Oetingen ( Jerman ) diperkenalkan satuan gal sebagai
pengganti satuan cm/s2
untuk menghormati nama Galileo yang telah banyak
berjasa. Untuk harga yang biasanya dijumpai dalam pengukuran gaya berat
digunakan satuan miligal ( 1 mgal ), setara dengan 10 gravity unit.
1 mgal = 10-3
gal = 10-3
cm/s2
Besaran yang diukur dalam metode gaya berat adalah percepatan gaya
berat yang dialami suatu massa benda akibat tarikan massa bumi M yang
merupakan gaya per satuan massa yang dinyatakan sebagai berikut :
g = �
� = - G
�
�� …………………………………………….. (2.2)
Percepatan tersebut menyatakan ukuran dari medan gaya berat bumi yang
bekerja pada suatu titik, dan untuk keperluan geofisika lebih dikenal satuan mgal.
8
Untuk suatu besaran fisis yang hanya bergantung pada posisinya ( jarak )
terhadap suatu pusat referensi tertentu seperti intensitas medan gaya berat bumi,
medan magnet atau medan listrik sering diformulasikan dalam konsep atau teori
potensial. Potensial pada suatu titik dalam medan gaya berat didefinisikan sebagai
energi yang diperlukan untuk memindahkan satu satuan massa benda dari suatu
titik asal sembarang ( biasanya diambil di titik tak hingga ) kesuatu titik tertentu
yang dimaksud. Sedangkan kerja yang dilakukan tidak tergantung pada
lintasannya, melainkan hanya bergantung pada posisi awal dan posisi akhirnya
saja sehingga medan gravitasi adalah suatu medan konservatif yang dapat
dinyatakan sebagai gradient skalar :
g() = �� () ………………………………………… (2.3)
U() = � �. � = −�� �
� ���
��
�
�………………………... (2.4)
U() = ��
� …………………………………………. (2.5)
Pernyataan besarnya potensial sebagai fungsi dari jarak untuk suatu
distribusi massa sebarang dengan rapat massa konstan, dapat dituliskan dalam
bentuk integral volume dari persamaan ( 2.5 ) . Pernyataan tersebut masing-
masing dalam koordinat kartesian, koordinat silinder dan koordinat bola adalah
sebagai berukut :
9
Percepatan gravitasi komponen vertikal (z) merupakan besaran yang terukur
oleh alat ukur gravitasi (gravimeter) didapatkan dengan mendeferensiasikan
persamaan (2.6),(2.7) dan (2.8) masing-masing terhadap z sehingga
menghasilkan:
Persamaan ( 2.9 ) ,( 2.10 ) dan ( 2.11 ) tersebut merupakan persamaan yang
cukup penting dalam metoda gravitasi, antara lain dapat digunakan sebagai dasar
pada permasalahan :
10
• Perhitungan efek dari percepatan gravitasi pada suatu titik akibat suatu
distribusi massa tertentu terutama untuk pemodelan benda anomali pada
masalah interpretasi.
• Perumusan untuk mengetahui kecenderungan /gradien gravitasi baik arah
vertikal maupun horizontal.
• Penentuan proyeksi medan potensial gravitasi ke suatu permukaan /
bidang yang diinginkan ( kontinuasi ).
• Dan permasalahan lain yang berhubungan dengan persamaan medan
potensial gravitasi dengan mengembalikannya ke bentuk persamaan
medan potensial paling umum .
2.2 Formula Gaya Gravitasi
Geopotensial total merupakan penjumlahan atau gabungan antara potensial
akibat massa bumi ( potensial gaya berat ) dan potensial akibat adanya perputaran
bumi pada sumbunya ( potensial rotasi ). Untuk kondisi ideal dimana tidak ada
variasi lateral rapat massa maka terdapat suatu permukaan ekipotensial yang
merupakan hasil kesetimbangan antara kedua potensial tersebut diatas, permukaan
ini disebut speroid.
Pada kenyataannya bumi tidaklah ideal, bentuk bumi sebenarnya tidaklah
seperti bola homogen sempurna, melainkan lebih mendekati ellipsoida. Hal ini
menyebabkan harga percepatan gravitasi tidaklah konstan di seluruh permukaan
bumi. Faktor-faktor yang mempengaruhi besarnya percepatan gravitasi adalah :
11
1. Posisi lintang, dimana perubahan gravitasi dari ekuator ke kutub adalah
sekitar 5 gal atau 5% dari harga rata-rata g (sekitar 980 gal).
2. Ketinggian, bisa mencapai 0.1 gal atau 0.01% dari harga g.
3. Variasi densitas, yang berhubungan dengan eksplorasi gravitasi antara lain:
• Eksplorasi minyak sekitar 10 gal atau 0.001%.
• Eksplorasi mineral sekitar 1 gal.
4. Pasang surut bumi
5. Topografi
Dua yang terakhir besarnya lebih kecil dari efek yang disebabkan oleh variasi
densitas. Sehubungan dengan keadaan tersebut maka dibutuhkan suatu datum
referensi untuk keseragaman dalam pengukuran densitas di permukaan bumi.
Bumi berbentuk elipsoid. Dari hasil pengukuran dengan metode geodesi
dan dari pengamatan satelit, diketahui bentuk bumi adalah mendekati sferoid yang
cembung di ekuator dan datar (pipih) di kedua kutubnya. Sferoid adalah bentuk
oblate ellipsoid yang merupakan permukaan laut rata-rata dengan menghilangkan
daratan di atasnya.. Pemipihan bumi tersebut adalah sekitar 1/298.25 yaitu
diperoleh dari {(Re-Rk)/Re} yang biasa disebut dengan parameter pepatan.
Bentuk ini tidak lain disebabkan oleh perputaran bumi pada porosnya ( rotasi ),
sehingga bentuk bumi menjadi tidak bulat benar, melainkan memipih dikedua
kutubnya.
12
(Gambar 2.2 Bentuk Ellipsoid Bumi )
Pemipihan bumi biasanya dalam bentuk parameter bumi ( pemepatan ),
dan dapat dituliskan dalam notasi matematika sebagai berikut :
f = ��� ��
�� ………………………………………… (2.12)
Dengan :
Re = jari-jari ekuator
Rk
= jari-jari kutub
Karena bentuk bumi tersebut, menyebabkan percepatan gravitasi bumi
memiliki nilai maksimum di kutub dan minimum di equator. Perbedaan aktual
antara percepatan di kutub dan di equator adalah sebesar ± 5.3 gal atau 5300 mgal.
Karena geoid dipengaruhi oleh tarikan massa maka di daratan geoid akan
tertarik ke atas dan berada lebih tinggi daripada sferoid, sebaliknya di lautan akan
tertarik ke bawah sehingga lebih rendah. Deviasi antara kedua permukaan tersebut
mencapai 100 meter ( Kahn, 1983 ). Sebagaimana telah disebutkan sebelumnya
bahwa medan gravitasi dipengaruhi oleh beberapa faktor ( lintang, ketinggian,
13
densitas, pasangsurut dan topografi ). Maka setiap pembacaan gravitasi observasi
haruslah dikoreksi untuk mereduksi pembacaan tersebut, supaya sesuai dengan
harga pada datum referensi permukaan ekuipotensial yaitu geoid atau setiap
permukaan yang sejajar dengannya.
Permukaan bumi dapat didefinisikan dalam bentuk matematis yang
dinyatakan dalam harga-harga gaya berat di semua titik pada permukaan bumi.
Bentuk ini dikenal sebagai speroid referensi yang berhubungan dengan tinggi
muka laut rata-rata.
Percepatan gravitasi yang didapat adalah nilai pada permukaan laut yang
telah di smooth pada bentuk bumi spheroid yang memberikan penetapan terbaik
berbentuk aktualnya dan memiliki rapat massa seragam ke arah lateral. Harga
gaya berat normal atau teoritis pada permukaan laut rata-rata sebagai fungsi dari
lintang geografi tempat pengamatan yang dilakukan, dapat ditentukan dengan
rumus :
gΦ = g E (1 + β sin 2 Φ - ε sin
2 2Φ) mgal ……………………… (2.13)
Dengan :
g E
= harga gaya berat di ekuator
Ф = lintang tempat pengamatan
β dan ε = konstanta yang berhubungan dengan parameter bumi
Persamaan tersebut dikenal sebagai formula gaya berat Internasional
(International Gravity Formula ) yang ditetapkan oleh International Union of
Geodesy and Geophysics ( IUGG, 1930 ). Pada rumusan gaya berat Internasional
tahun 1930 tersebut digunakan data parameter bumi ( pepatan ) sebesar 1/297
14
(Hayford, 1910 ) dan radius ekuator = 6378388 meter serta harga gaya berat di
ekuator g E
= 978.049 gal ( hasil international assosiation tahun 1924 ). Dari data
tersebut, harga gaya berat teoritis pada lintang tempat pengamatan dapat
dinyatakan sebagai berikut :
gΦ = 978.0491 (1 + 0.0052884 sin2 Φ – 0.0000059 sin
2 2Φ)gal ………… (2.14)
Perkembangan satelit telah menghasilkan data parameter-parameter bumi
yang lebih teliti. Pada International Association of Geodesy tahun 1967 dihasilkan
rumusan gaya berat sebagai berikut :
gΦ = 978.031846 (1 + 0.005278895 sin2 Φ – 0.0000023462 sin
2 2Φ)gal …. (2.15)
Perbaikan-perbaikan parameter bumi terus dilakukan sehingga rumusan
gaya berat teoritis dapat terus berubah. Dari tahun ketahun sejak Helmert ( 1901 ),
Bowie ( 1917 ), Heiskanen ( 1938 ), Heiskanen dan Outila ( 1957 ), IUGG (1980 )
dan seterusnya sampai sekarang mengalami perbaikan data parameter bumi.
Tahun 1980 International Union of Geodesy and Geophysics ( IUGG )
menentukan sistem referensi geodesi dengan parameter pepatan bumi = 1/298.247
dan jari-jari ekuator = 6378135 meter. Rumusan gaya berat teoritis hasilnya yaitu:
gΦ = 978.0318 (1 + 0.0053024 sin2 Φ – 0.0000059 sin
2 2Φ)gal ………… (2.16)
2.3 Efek Gaya Gravitasi Dari Benda Terkubur
Benda terkubur dengan bentuk tertentu bila rapat massanya ( ρ B
) = rapat
massa lingkungannya ( ρ L
) sukar diinterpretasi, tetapi bila ( ρ B
) berbeda dengan
( ρ L
) baru akan menghasilkan anomali gravitasi dengan ketentuan :
15
1. ρ L
> ρ B → anomali negatif
2. ρ L
< ρ B → anomali positif
Dengan :
ρ L
= rapat massa lingkungan
ρ B
= rapat massa benda terkubur
ρ = ρ B
- ρ L
= density contrast ( digunakan dalam perhitungan )
Perhitungan efek gaya berat dari model-model benda berbentuk sederhana
dapat digunakan sebagai pendekatan dalam koreksi dan interpretasi gaya berat.
Dibawah ini akan diuraikan beberapa efek gaya berat diantara model benda
sederhana yang penting :
2.3.1 Bola
Komponen vertikal gaya berat suatu bola dapat dianggap bahwa seluruh
massa bola terkumpul pada titik pusatnya. Suatu bola bermassa M dengan rapat
massa ρ yang jari-jari nya R, akan memberikan percepatan gravitasi :
gz = ���
3 .............................................................................. (2.17)
karena : M = 4
3 π R3 ρ → r = � x2
+ z21/2
Maka : gz = !
" π R3
G ρ
#
(#�$%�)"/' .......................................... (2.18)
Dengan :
gz
= dalam miligal
16
ρ = dalam gram/cm3
R, x, z = dalam ribuan feet
2.3.2 Silinder Horizontal
Efek gaya berat silinder horizontal dengan penampang berupa lingkaran
homogen tak hingga dapat diperlakukan sebagai model benda dua dimensi,
dianggap seluruh massa silinder terkumpul pada sumbu utamanya.
gz = 2 ���
3 ........................................................................ (2.19)
Dimana M adalah massa persatuan panjang sumbu utama, sehingga :
m = π R2 ρ
gz = 2 π R2 ρ
�
()2+ �2)................................................... (2.20)
2.3.3 Silinder Vertikal
Secara umum efek gaya berat terhadap benda silinder vertikal yang
terletak pada sumbu utamanya adalah :
17
2.3.4 Prisma Siku-siku
Untuk suatu prisma siku-siku horizontal sampai tak hingga sehingga
penampangnya berbentuk persegi panjang, efek gaya beratnya dinyatakan oleh :
gz = 2 Gρ {x ln + 14
23 + b.ln
2
1 + D (Φ2 + Φ4) – d (Φ1 – Φ3}………… (2.23)
Model prisma siku-siku dapat dikembangkan untuk mewakili model-
model lain dengan menggunakan variasi atau susunan beberapa prisma, antara lain
step model untuk interpretasi sesar.
2.4 Penentuan Rapat Massa Batuan
Dalam eksplorasi geofisika dengan metode gaya berat dimana besaran
yang menjadi sasaran utama adalah rapat massa atau kontras rapat massa maka
perlu diketahui distribusi harga rapat massa batuan, baik untuk pengolahan data
maupun interpretasi.
Rapat massa batuan dipengaruhi oleh beberapa faktor diantaranya adalah
rapat massa butir atau matriks pembentuknya, porositas, dan kandungan fluida
yang terdapat dalam pori-porinya. Namun demikian terdapat banyak faktor lain
yang ikut mempengaruhi rapat massa batuan diantaranya adalah proses
pembentukan, pemadatan ( kompaksi ), akibat tekanan dan kedalaman serta
derajat pelapukan yang telah dialami batuan tersebut. Dengan demikian harga
rapat massa batuan tidak dapat ditentukan secara tunggal atau unik hanya
berdasarkan jenis batuannya saja, melainkan meliputi suatu distribusi harga
tertentu. Dengan tambahan informasi mengenai sifat-sifat fisik dan kondisi
18
sekitarnya maka harga-harga rapat massa batuan dapat ditentukan secara lebih
spesifik.
Untuk keperluan pengolahan / reduksi data gravitasi terlebih dahulu perlu
ditentukan harga rapat massa batuan rata-rata yang mewakili daerah penelitian.
Rapat massa batuan rata-rata dapat ditentukan dengan metoda antara lain :
2.4.1 Metode Sampel.
Metoda sampel ( cuplikan ) didasarkan atas hasil pengukuran di
Laboratorium dari beberapa sampel batuan permukaan. Cara ini mungkin akan
memberikan hasil yang bervariasi bergantung pada distribusi dan banyaknya
pengambilan sampel tersebut dan juga kondisi geologi/ litologi setempat
mengingat faktor-faktor seperti dijelaskan diatas.
2.4.2 Metode Nettleton Profile.
Anomali Bouguer pada titik-titik pengamatan dalam suatu lintasan
tertentu dihitung dengan menggunakan harga rapat massa batuan yang berbeda
misalnya 1.9;2.0;2.1;2.2;2.3;2.4................gram/cm. Lintasan tersebut diusahakan
dapat mewakili seluruh daerah penyelidikan yang terdiri dari suatu bukit dengan
kedalaman lembah dikedua sisinya relatif hampir sama. Profil anomali Bouguer
kedalaman lembah dikedua sisinya relatip hampir sama. Profil anomali Bouguer
yang paling sedikit dipengaruhi / terkorelasi dengan perubahan kondisi topografi
adalah anomali yang telah dihitung dengan harga rapat massa batuan rata-rata
yang paling tepat.
19
Metode tersebut tampaknya bersifat grafis-empiris namun sebenarnya
dapat diturunkan berdasarkan perumusan matematis, yaitu dengan membuat
koefisien korelasi antara anomali Bouguer dengan ketinggian ( h ) sama dengan
nol. Artinya jika anomali Bouguer telah dihitung menggunakan harga rapat massa
batuan rata-rata yang tepat maka harga anomali tersebut tidak akan banyak
dipengaruhi oleh perubahan topografi.
Rapat massa batuan rata-rata diperoleh dari harga rapat massa yang
diasumsikan (ρo) ditambah dengan suatu faktor ‘ koreksi ‘ berdasarkan persamaa
)(04191.0
)()(0
TT
relrel
gghh
hhgg
∆−∆+−∑
−∆−∆∑+= ρρ ………………………………….. (2.24)
Dengan :
20
2.4.3 Metode Garis Lurus Parasnis.
Parasnis mengusulkan cara lain yang dinamakan metoda garis lurus.
Misalkan anomali Bouguer ( =∆gcorr) merupakan kesalahan acak ( random ),
maka anomali Bouguer pada stasiun disepanjang garis adalah nol atau secara
matematis dapat dituliskan sebagai berikut :
∆gcorr = ∆gobs - ∆gφ + 0.3086h – 0.04191h.ρ + T.ρ ……………………… (2.25)
∆gobs - ∆gφ = (0.04191h + T)ρ - 0.3086h …………………………… (2.26)
Persamaan tersebut dapat dipandang sebagai suatu hubungan linier
seperti persamaan y = mx + b. Jika kita plot harga-harga (∆gobs - ∆gφ ) + 0.3086h
maka akan membentuk garis lurus dengan kemiringan ρ . Biasanya semua titik-
titik tidak terletak pada pada garis lurus tersebut, sehingga dalam beberapa
keadaan dapat dipergunakan cara kuadrat terkecil ( least square ).
2.4.4 Metode Pengukuran Gravitasi Bawah Permukaan.
Metode ini adalah dengan cara pengukuran gravitasi bawah permukaan.
Perbedaan antara dua pengukuran adalah :
δg = (0.094 – 0.02554ρ)h + Σ T…………………………… (2.27)
dengan :
h = jarak tegak stasiun gravitasi pengamatan dan stasiun dibawahnya.
ΣT = Beda koreksi Terrain .
rapat massa rata-rata adalah :
ρ = (-.-.!/� 0123)
-.-'44!/ ……………………………………… .. (2.28)
21
Cara pendekatan ini kurang baik jika pengukuran hanya dibeberapa
tempat untuk daerah penyelidikan ( survey ) gravitasi yang cukup luas.
Tabel 2.1 : Densitas Batuan
Tipe Batuan
Rentang Densitas
( gr / cm3)
Rata-rata
( gr / cm3)
Batuan Sedimen
Overburden
Soil
Clay
Gravel
Sand
Sandstone
Shale
Limestone
Dolomite
Batuan beku
Rhyolite
Andesite
Granite
Granodiorite
Porphyry
Quartz diorite
-
1.20 – 2.40
1.63 – 2.60
1.70 – 2.40
1.70 – 2.30
1.61 – 2.76
1.77 – 3.20
1.93 – 2.90
2.28 – 2.90
2.35 – 2.70
2.40 – 2.80
2.50 – 2.81
2.67 – 2.79
2.60 – 2.89
2.62 – 2.96
1.92
1.92
2.21
2.00
2.00
2.35
2.40
2.55
2.70
2.52
2.61
2.64
2.73
2.74
2.79
22
Diorite
Lavas
Diabase
Basalt
Gabbro
Peridotite
Acid igneous
Basic igneous
Batuan Metamorf
Quartzite
Schists
Graywacke
Marble
Serpentine
Slate
Gneiss
Amphibolite
Eclogite
Metamorpic
2.72 – 2.99
2.80 – 3.00
2.50 – 3.20
2.70 – 3.30
2.70 – 3.50
2.78 – 3.37
2.30 – 3.11
2.09 – 3.17
2.50 – 2.70
2.39 – 2.90
2.60 – 2.70
2.60 – 2.90
2.40 – 3.10
2.70 – 2.90
2.59 – 3.00
2.90 – 3.04
3.20 – 3.54
2.40 – 3.10
2.85
2.90
2.91
2.99
3.03
3.15
2.61
2.79
2.60
2.64
2.65
2.75
2.78
2.79
2.80
2.96
3.37
2.74
23
2.5 Reduksi dan Anomali Gravitasi
Harga gaya berat tergantung pada tempat pengukuran terhadap jaraknya
ke pusat bumi, oleh karena itu perlu dilakukan koreksi jika terdapat perbedaan
kondisi titik pada pengamatan terhadap kondisi teoritis tersebut dan untuk
memperhitungkan akibat pengaruh alat.
Pembacaan gravitasi secara umum dipengaruhi oleh beberapa faktor
sehingga dilakukan koreksi untuk mengurangi kesalahan pembacaan gravitasi ke
nilai gravitasi permukaan datum ekuipotensial seperti geoid (permukaan bumi
dimanapun yang paralel dengan geoid).Menetapkan hasil pengukuran di suatu
tempat di permukaan bumi (Mean Sea Level) haruslah dikoreksi dengan berbagai
reduksi, antara lain :
2.5.1 Koreksi Apungan (Drift Correction)
Alat gravimeter umumnya dirancang dengan sistem pegas setimbang, dan
dilengkapi dengan massa (beban yang tergantung di ujungnya). Karena pegas
tidak elastis sempurna maka akibatnya sistem pegas tidak kembali ke kedudukan
semula. Hal ini mengakibatkan perubahan penunjukkan harga pengukuran
gravitasi pada setiap saat di suatu tempat pengukuran yang sama. Koreksi drift
dapat diartikan sebagai koreksi yang disebabkan oleh sifat alat gravimeter yang
selalu menunjukkan perubahan harga setiap waktu. Selain itu drift dapat juga
disebabkan oleh gangguan alat selama transportasi atau selama pengukuran di
lapangan.
24
Kesalahan drift di lapangan dapat dihitung pada setiap kisi pengamatan
dengan sistem pengukuran tertutup atau sistem back to back stasiun. Secara
matematis koreksi drift dapat dinyatakan sebagai berikut:
567 =g9 − g:
9
;:9 − ;9
(;7 − ;9) … … … … … … … … … … … . . … … … …. (2.29)
dengan :
DCB = koreksi drift pada stasiun B
gA = harga gravitasi di base stasiun A pada waktu tA
�′9 = harga gravitasi di base stasiun B pada waktu 5′9 (saat penutupan)
;9 = waktu pengukuran di stasiun A (pada awal pengukuran)
;′9 = waktu pengukuran di stasiun A saat penutupan
;7 = waktu pengukuran di stasiun B
2.5.2 Koreksi Pasang Surut Bumi (Tidal Correction)
Perubahan harga gaya berat suatu tempat terhadap waktu juga disebabkan
oleh pasang surut bumi akibat tarikan benda-benda angkasa khususnya matahari
dan bulan. Perubahan tersebut bersifat periodik sesuai dengan posisi relatif bumi-
bulan-matahari. Koreksi pasang surut dinyatakan oleh hubungan berikut :
C = P +N cosφ(cosφ + sinφ) + S cosφ(cosφ - sinφ) …………………….. (2.30)
Dimana P adalah suku yang hanya diperlukan waktu koreksi kutub, N dan
S adalah parameter yang bergantung waktu dan biasanya telah ditabelkan untuk
tiap jam, tanggal dan tahun serta tempat tertentu. Koreksi dilakukan dengan
membuat kurva-kurva koreksi pada interval waktu pengamatan setiap hari dan
harga koreksi diinterpolasi dari kurva-kurva tersebut.
25
2.5.3 Koreksi Lintang (Latitude Correction)
Koreksi lintang digunakan untuk mengkoreksi gayaberat di setiap lintang
geografis karena gayaberat tersebut berbeda, yang disebabkan oleh adanya gaya
sentrifugal dan bentuk ellipsoide. Dari koreksi ini akan diperoleh anomali medan
gayaberat. Medan anomali tersebut merupakan selisih antara medan gayaberat
observasi dengan medan gayaberat teoritis (gayaberat normal).
Menurut (Sunardy, A.C., 2005) gayaberat normal adalah harga gayaberat
teoritis yang mengacu pada permukaan laut rata-rata sebagai titik awal ketinggian
dan merupakan fungsi dari lintang geografi. Medan gayaberat teoritis diperoleh
berdasarkan rumusan-rumusan secara teoritis, maka untuk koreksi ini
menggunakan rumusan medan gayaberat teoris pada speroid referensi (z = 0) yang
ditetapkan oleh The International of Geodesy (IAG) yang diberi nama Geodetic
Reference System 1967 (GRS 67) sebagai fungsi lintang (Burger, 1992).
Berdasarkan hukum Newton dapat ditunjukan bahwa harga potensial
gaya berat tergantung pada jaraknya (fungsi jarak). Makin besar harga r makin
kecil efek gaya berat yang ditimbulkan. Karena bumi berbentuk speroid maka
harga gaya berat naik sebanding dengan naiknya lintang tempat, makin ke kutub
makin besar efek gaya beratnya.
Pengaruh rotasi dan penggembungan bumi di ekuator menghasilkan
peningkatan gravitasi terhadap lintang. Percepatan sentrifugal yang disebabkan
oleh rotasi bumi bernilai maksimum di ekuator dan nol pada kedua kutub;
percepatan sentrifugal berlawanan terhadap percepatan gravitasi. Sementara itu
26
pemipihan kutub meningkatkan gravitasi pada kutub karena geoid lebih dekat ke
pusat massa bumi.
Koreksi ditambah atau dikurangkan pada stasiun gaya berat yang diamati
adalah tergantung dari letak stasiun tersebut lebih tinggi atau lebih rendah. Pada
umumnya koreksi lintang ini digunakan untuk mendapatkan harga gaya berat
teoritis jika jarak pengukuran berorde 1 – 2 km. Jika pengukuran orde kedua dari
suku – suku yang lebih tinggi dapat diabaikan.
gϕ = gE (1 + β sin 2 ϕ – ε sin
2 2ϕ ) mgal
@AB
@C =
D
EF @A
@F =
D
EF gE (β sin 2ϕ – 2ε sin 4ϕ)
W = 1.307 sin 2 2 sin
2 ϕ mgal/mil
= 0.8122 sin 2 2 sin
2 ϕ mgal/km ................................................ (2.31)
Dengan :
Rϕ = jari-jari ekuator
@AB
@C = W = koreksi Lintang
2.5.4 Koreksi Udara-bebas (Free-air Correction)
Koreksi udara bebas merupakan koreksi akibat perbedaan ketinggian
sebesar h dengan mengabaikan adanya massa yang terletak diantara titik amat
dengan sferoid referensi. Koreksi ini dilakukan untuk mendapatkan anomali
medan gayaberat di topografi. Untuk mendapat anomali medan gayaberat di
topografi maka medan gayaberat teoritis dan medan gayaberat observasi harus
sama-sama berada di topografi, sehingga koreksi ini perlu dilakukan.
27
Gravitasi bervariasi terhadap kuadrat jarak, sehingga diperlukan koreksi
untuk perubahan elevasi antara stasiun untuk mengurangi pembacaan gravitasi ke
permukaan datum. Koreksi udara bebas tidak memperhitungkan material yang
terdapat di antara stasiun dan permukaan datum. Bila g diukur di permukaan bumi
pada h tertentu, diatas permukaan laut, maka harus dikoreksi terhadap ketinggian
sebelum dibandingkan dengan go.
FAC = g – go = 2 �G
HG ℎ ≈ 0.9406 ℎ (ℎ �MNMO PQQ;)
≈ 0.3086 h ( h dalam meter) ............ (2.32)
Koreksi udara bebas ditambahkan dalam pembacaan gravitasi untuk
stasiun yang berbeda di atas bidang datum dan dikurangi jika stasiun berada di
bawahnya.
(Gambar 2.3 Titik amat P dengan ketinggian h terhadap geoid)
2.5.5 Koreksi Bouguer
Koreksi ini memperhitungkan pengaruh lempengan massa ( slab ) yang
dianggap tak terhingga dengan tebal h ( meter ) dan rapat massa ρ ( gram/cm3
).
Yang dimaksud koreksi bouguer adalah koreksi yang disebabkan adanya gaya
28
tarik material antara stasiun pengamatan dengan datum referensi, yang diabaikan
pada koreksi udara bebas ( seperti terlihat pada gambar 2.4).
Dengan menganggap bahwa stasiun pengamat pada pusat silinder tegak
yang tingginya h dengan jari-jari tak hingga ( lapisan atau slab dengan ketinggian
h ), mempunyai rapat massa yang sama. Slab tersebut terletak diatas datum
referensi. Perbedaan harga gaya berat pengamat di stasiun P dengan referensi
adalah :
BC = 2 π G ρ h
= 0.04188 ρ h ....................................................... ( 2.33)
Dengan :
BC = Koreksi Bouger ( mgal )
ρ = rapat massa
h = ketinggian stasiun pengamatan
(Gambar 2.4 Lempeng Bouguer dengan ketebalan h)
2.5.6 Koreksi Medan (Terrain Correction)
Pada koreksi Bouger dianggap bahwa topografi adalah rata.
Kenyataanya di lapangan tidak demikian melainkan berlembah dan bergunung-
29
gunung, sehingga mempengaruhi harga gayaberat pengamatan. Akibat adanya
gaya tarik massa gunung atau kekurangan massa pada lembah menyebabkan efek
gayaberat pengamatan menjadi berkurang, sehingga akan mengurangi harga
koreksi bouguer.
Untuk mempermudah koreksi di lapangan telah dibuat hammer chart
yaitu dengan membagi daerah penelitian menjadi daerah-daerah dibatasi oleh
lengkungan ( kompartemen ). Kompartemen ini kemudian disebut terrain chart.
Tinggi stasiun yang dimaksud dalam tabel adalah perbedaan tinggi pada setiap
kompartemen. Efek gaya berat pada suatu sektor dapat dihitung dengan rumus
sebagai berikut :
+−++−= )()()( 2
2
22
112 zrzrrrGKT ρθ ………………………. (2.34)
Dengan :
KT = Koreksi Terrain
G = Konstanta Universal
ρ = Rapat massa batuan
θ = Sudut yang dibentuk oleh kompartemen
r1
= Jari-jari lingkaran dalam
r2
= Jari-jari lingkaran luar
z = Ketinggian bukit / kedalaman lembah
= zstasiun pengamatan
– zrata-rata
30
(Gambar 2.5 Topografi sekitar titik amat P mengakibatkan
pengurangan medan yang harus dikoreksi)
2.6 Anomali Bouguer
Data hasil observasi lapangan atau disebut data mentah tidak dapat
langsung digunakan untuk interpretasi kondisi bawah permukaan suatu daerah.
Dengan menerapkan koreksi-koreksi gravitasi ( gaya berat ) yang telah disebutkan
sebelumnya pada harga pembacaan gaya berat observasi, maka diperoleh data
jadi.
Hasil pengukuran atau pembacaan gaya berat di lapangan yang telah
direduksi terhadap efek pasang surut dan koreksi driff untuk pengamatan suatu
lintasan tertutup ( kembali ke titik basis ), menghasilkan harga yang terkorelasi
terhadap keadaan sekitar ( struktur geologi ) di bawah permukaan yang disebut
Anomali Gravitasi. Sebenarnya harga anomali ini merupakan penyimpangan dari
nilai teoritis, anomali yang didapat disebut Bouguer Anomali.
Pada dasarnya Anomali Bouger adalah selisih antara harga gaya berat
pengamatan dengan harga gaya berat teoritis yang seharusnya terukur untuk titik
31
pengamatan tersebut. Yang dimaksud harga gaya berat teoritis adalah harga gaya
berat normal pada titik pengamatan yang telah dikoreksi dengan koreksi udara
bebas, koreksi bouguer dan koreksi medan. Dengan demikian, secara matematis
rumus untuk mendapatkan nilai anomali bouguer di suatu titik pengamatan, dapat
dituliskan pada persamaan berikut ;
BA = gobs
– ( gФ – FAC + BC – TC )
= gobs
– gФ + FAC - BC + TC ..................................................... ( 2.35)
Dimana :
BA = Bouguer Anomali
gobs
= Harga gaya berat pengamatan yang sudah dikoreksi dengan
koreksi pasang surut dan koreksi drift.
gФ = Harga gaya berat teoritis di tempat pengamatan
FAC = Free Air Correction ( Koreksi Udara Bebas )
BC = Bouger Correction ( Koreksi Bouger )
TC = Terrain Correction ( Koreksi Medan )
2.7 Pemisahan Anomali Regional dan Anomali Residual (Lokal)
Secara umum anomali gravitasi disebabkan oleh dua bagian, yaitu :
anomali regional dan anomali residu (lokal). Bagian dari anomali gravitasi yang
mempunyai panjang gelombang lebih panjang biasanya disebut anomali regional,
sedangkan yang lebih pendek panjang gelombangnya disebut anomali residu.
Anomali regional bersifat smooth dan biasanya disebabkan oleh batuan-batuan
dangkal.
32
Peta anomali bouguer memberikan gambaran menyeluruh mengenai massa
penyebab anomali, karena merupakan gabungan dari berbagai variasi rapat massa
yang terdistribusi baik secara vertikal maupun horizontal. Bisa juga dikatakan
bahwa anomali bouguer merupakan superposisi dari massa penyebab lokal dan
regional. Jika massa penyebab makin dalam, anomali menjadi lebih menyebar dan
amplitudonya menurun. Panjang gelombang anomali juga proporsional dengan
kedalaman dari perubahan densitas arah lateral.
Anomali lokal atau residu mencerminkan kondisi geologi daerah
penelitian yang bersifat lokal dan dangkal, yang dicirikan oleh anomali yang
mempunyai frekuensi tinggi. Anomali regional dilain pihak, memberikan
gambaran kondisi geologi secara lebih luas ( regional ) pada daerah yang dalam
dengan dicirikan oleh anomali yang berfrekuensi rendah
Sifat-sifat demikian dapat dipakai sebagai bahan bantu saat melakukan
interpretasi guna memperoleh informasi mengenai kondisi, jenis, maupun bentuk
geometri dan letak ( kedalaman ) dari massa batuan penyebab anomali. Hal ini
berarti bahwa anomali bouguer terlebih dahulu harus dipisahkan menjadi anomali
residu ( lokal ).
Masalah utama dalam interpretasi gravitasi adalah bagaimana memisahkan
anomali dari efek tumpang tindih oleh penyebab lain. Pemisahan umumnya tidak
lengkap, keduanya baik anomali regional maupun residu saling terdistorsi oleh
efeknya masing-masing. Karena kedua anomali tersebut mempunyai fungsi yang
berlainan, maka keduanya harus dipisahkan untuk mendapatkan manfaatnya
33
secara optimum. Beberapa metode yang dapat digunakan untuk memisahkan
anomali regional dan anomali lokal, terdapat dua cara antara lain :
1. Metode Grafis
Yang termasuk metode ini antara lain : Metode Penghalusan ( Smoothing),
Metode Kontur, Metode Griffin.
2. Metode Analitik
Yang termasuk metode ini antara lain : Perhitungan Langsung dengan
Metode Titik Pusat & Cincin, Metode Turunan Vertikal Kedua, Metode
Polynomial Fitting.
Metode pemisahan dapat ditentukan untuk mendapatkan anomali yang
berasosiasi dengan kondisi geologi yang menarik/ diinginkan serta metode lain
yang dipergunakan untuk meningkatkan daya pisah ( resolusi ) sebelum di
interpretasi secara kuantitatif sesuai dengan tujuan penelitian.
Banyak metode dan tehnik yang dapat di pergunakan untuk penentuan dan
pemisahan anomali antara lain :
2.7.1 Metode Grafik.
Pada peta gaya berat Bouguer dibuat potongan melintang pada jaringan
(profil), kemudian pada setiap jaringan di estimasi efek regional dengan
meratakan ( smoothing ) profil, yaitu ditarik garis lurus yang sebaik mungkin yang
menghubungkan ujung-ujung profil.
34
Profil residu dapat dicari dengan harga estimasi regional dikurangi dengan
anomali Bouguer pada semua titik di sepanjang profil. Metoda profil tidak dapat
dipergunakan dalam hal-hal sebagai berikut :
a.1. Lapangan yang disurvei sangat berbukit-bukit dan material permukaan
tidak homogen, sehingga rapat anomali Bouguer berubah-ubah.
a.2. Trend regional sangat kuat sehingga anomali residu mudah hilang.
a.3. Anomali residu sangat besar sehingga trend regional sulit dipisahkan
2.7.2 Metode Perataan Lokal.
Dalam metoda ini harga regional disuatu tempat diestimasi dengan harga
rata-rata lokal ( moving average ) . Harga rata-rata anomali gaya berat disuatu
tempat dihitung dari harga rata-rata gaya berat Bouguer pada lingkaran berjari-jari
satu satuan mengeliligi titik tersebut. Harga anomali residu dititik tersebut adalah
selisih harga regional dengan anomali Bouguer di titik tersebut.
2.7.3 Metode Pollynomial Fitting
Dalam metode polynomial fitting, anomali regional dianggap dapat
digambarkan oleh suatu permukaan anomali dalam fungsi matematis. Permukaan
tersebut diperoleh dengan meminimumkan selisih anomali Bouguer dengan
anomali regional hasil perhitungan dengan cara kuadrat terkecil ( least square ).
Fungsi matematis yang digunakan pada umumnya adalah polynomial orthogonal
atau non orthogonal.
35
Secara umum permukaan anomali regional dapat dinyatakan dalam bentuk
suatu polinomial berorde p sebagai berikut :
Jika i menyatakan indeks data ( i = 1,2,3, ...............m ) maka selisih antara
anomali Bouguer dan anomali regional hasil perhitungan menggunakan
polinomial adalah :
L (xi , yi ) = B (xi , yi ) - R (xi , yi ) ……………….. (2.37)
Dimana :
L (xi , yi ) = harga anomali residu
R (xi , yi ) = harga anomali regional
B (xi , yi ) = harga anomali Bouger
Prinsip dasar dari metode kuadrat terkecil adalah meminimumkan jumlah
kuadrat dari selisih tersebut.
Metode ini, pada dasarnya merupakan suatu pendekatan matematis untuk
menentukan orde optimum kuadrat terkecil dari komponen regionalnya, sehingga
apabila dikurangkan dari data anomali medan gravitasi Bouger yang sudah berada
pada bidang datar akan meminimasi distorsi pada komponen lokalnya.
Orde polynomial Z (xi , yi ) yang lebih tinggi memungkinkan adanya
bagian residual yang masuk ke dalam regional yang digambarkan. Ketika orde
semakin tinggi, maka residual menjadi tajam dan lebih kecil (Nettleton, 1976).
Orde yang lebih besar menegaskan noise dan error dalam data pengamatan, yang
36
memungkinkan adanya bagian residual yang tergambar pada regional. Sebaliknya
orde polynomial yang apling rendah memungkinkan adanya bagian regional yang
tergambar pada residual.
Dalam penulisan skripsi ini, metode yang digunakan penulis untuk
memisahkan anomali regional dan anomali lokal adalah Metode Analitik dengan
cara Polynomoal Fitting. Cara lain untuk menentukan anomali sisa, dapat
dilakukan dengan Metode Pollynomial Fitting dengan cara “kuadrat terkecil”
(least-square). Permukaan dipandang sebagai regional gravity dan anomaly sisa
adalah beda antara medan gravitasi dan peta aktual (nilai gravitasi pada bidang/
permukaan regional). Secara matematis, permukaan regional dinyatakan dalam
bentuk :
Z = Ax + By + C………………………………………………… (2.38)
Dan anomali sisa dihitung dengan :
R = G – Z
= G – (Ax + By + C)
Dengan :
R = anomali sisa
G = Nilai gravitasi pengamatan
Z = Anomali Regional
37
38
39
40
41
42
43
44
45
37
BAB III
METODE PENELITIAN
3.1 Waktu dan Tempat Penelitian
Data penelitian ini merupakan data sekunder, yaitu data yang berupa nilai
anomali Bougernya, dimana data tersebut telah dikoreksi dengan koreksi Drift,
koreksi Pasang Surut, koreksi Lintang, koreksi Udara Bebas dan koreksi Medan.
Data ini di ambil selama tiga hari pada tanggal 20 sampai 22 Juni 2008 di daerah
Karangsambung bagian Selatan. Daerah yang diamati berada pada koordinat
7.256º LS – 7.546º LS dan 109.662º BT - 109.676º BT. Pengolahan data dan
interpretasi data sekunder ini dilakukan di Sub.Bidang Gravitasi dan Tanda Waktu
Badan Meteorologi Klimatologi dan Geofisika (BMKG) Jl. Angkasa 1 No: 2,
Kemayoran, Jakarta Pusat.
Daerah penelitian ini meliputi daerah seluas ± 2.22 km x 1.55 km. Ada 97
titik pengamatan dalam pengukuran nilai gravitasi ini, dimana nilai densitas rata-
rata lingkungan yang telah di hitung menggunakan metode Nettleton sebesar 2.74
gr/cm3.
Dalam penentuan anomali residu (sisa) diperlukan data-data sebagai
berikut :
1. Koordinat titik pengamatan (Bujur dan Lintang)
2. Elevasi / ketinggian tempat pengukuran (h)
3. Percepatan gravitasi observasi (gobs)
38
(Gambar 3.1 Titik-titik Pengukuran)
3.2 Alat dan Software Komputer
Pada pengolahan dari anomali Bouger Lengkap sampai perhitungan anomaly
residu (sisa), penulis menggunakan beberapa software komputer, yaitu:
1. MS. Excel 2007 ;
2. Surfer 8.0 ;
3. SPSS 16
109.662 109.664 109.666 109.668 109.67 109.672 109.674 109.676
-7.546
-7.544
-7.542
-7.54
-7.538
-7.536
-7.534
-7.532
-7.53
-7.528
-7.526
39
3.3. Tahapan Pengolahan Data
Penelitian dilakukan secara bertahap dengan proses awal dilakukan
pengumpulan terhadap data-data penunjang dalam penelitian. Setelah data
terkumpul, tahap penelitian dilanjutkan dengan pengolahan data. Pengolahan data
dilakukan dengan pengecekan ulang reduksi data gravitasi yang telah dihitung
oleh peneliti terdahulu sampai diperoleh anomali bouguer.
Data anomali Bouger dalam bentuk MS. Excel 2007 kemudian dibuat
suatu konturnya menggunakan Surfer 8.0 sehingga kelihatan distribusi nilai
anomali pada daerah pengamatan. Hal ini untuk membantu dalam interpretasi
kualitatif.
Pada penelitian ini data sekunder berupa nilai anomali Bouger dipisahkan
antara anomali regional dan lokalnya. Anomali bouger merupakan superposisi
dari anomali lokal dan regional, maka untuk mendapatkan anomali lokal yang
merupakan anomali dari benda terkubur yang dicari, anomali bouger harus diolah
untuk dipisahkan antara anomali lokal dan anomali regionalnya. Untuk
memisahkan anomali lokal dan regional, penulis menggunakan metode Trend
Surface Analysis (TSA). Hasil pemisahan anomali dengan metoda ini sangat
bergantung pada pemilihan orde polinomial yang dipergunakan.
Setelah mendapatkan nilai anomali regional dan lokal dari pemilihan orde
polinomial yang tepat, kemudian di buat peta kontur dari masing-masing anomali.
Hal tersebut berguna untuk mendukung interpretasi terhadap data yang digunakan.
40
Diagram Alir Penelitian
Gambar 3.2 : Alur Pengolahan Data gravitasi
g observasi
Koreksi g Normal
Koreksi Udara Bebas
Koreksi Bouger
Anomali Bouger Lengkap
Anomali Regional Anomali residu
Interpretasi Kualitatif
Kesimpulan
Data Lapangan yang telah telah
dikoreksi dengan koreksi pasut,
koreksi drift, koreksi tinggi alat
Analisis
41
3.4 Metode Penelitian
Untuk memenuhi tujuan dan menemukan solusi dari permasalahan,
perhitungan gravitasi yang dilakukan menggunakan pendekatan hukum Newton
tentang gravitasi dan persamaan bidang kecenderungan dihitung dengan
menggunakan metode kuadrat terkecil (Least Square).
Parameter-parameter yang mempengaruhi harga gaya berat tersebut dapat
ditentukan dengan cara melakukan pengukuran koordinat, pengukuran ketinggian
tempat, penentuan rapat massa batuan dan perhitungan koreksi medan (terrain
correction). Setelah proses perhitungan selesai dilakukan, pembuatan peta kontur
anomali bouger dan anomali residu dilakukan dengan menggunakan program
Surfer 8.0 .
Salah satu metode analitik yang paling mudah untuk menentukan nilai
anomali sisa adalah metode Pollynomial Fitting. Data hasil penelitian yang
digunakan untuk menghitung, biasanya menggunakan persamaan Least Squares.
Secara matematis dapat digambarkan bahwa bidang yang dinyatakan
sebagai garis linier adalah perkiraan regional trend (anomali regional) dan
anomali sisanya adalah perbedaan (selisih) antara nilai gravitasi di lapangan
(gravity field) dengan nilai anomali regional (regional field).
Dalam penerapannya, bidang yang dinyatakan secara matematis sebagai
Polynomial 2 dimensi sangat tergantung pada permukaan struktur geologi suatu
daerah yang kompleks. Jika suatu daerah memiliki struktur geologi yang
cenderung datar/ simple, metode Polynomial Fitting yang digunakan adalah
42
Persamaan Orde Satu. Secara matematis rumusnya dapat dituliskan sebagai
berikut :
Z=Ax + By + C ………………………………………………. (3.1)
Seperti yang telah dijelaskan di atas bahwa penggunaan metode ini untuk
struktur geologi suatu daerah yang cenderung datar. Maka untuk mendapatkan
anomali residu, secara matematis persamaannya adalah :
R = G – Z = G – (Ax + By +C )………………………………… (3.2)
Dengan :
R = Anomali Residu
G = Nilai Gravitasi pengamatan
Z = Anomali Regional
Dengan menggunakan persamaan, diperlukan perhitungan anomali
Konstanta A, B dan C. Untuk memudahkan dalam proses penentuan ketiga
konstanta tersebut, penulis menggunakan fasilitas program SPSS 16. Dengan
memasukan variabel Z sebagai variabel Dependent, serta variabel x dan y sebagai
variabel Independent, sehingga dapat diperoleh nilai konstanta A,B,dan C.
Kemudian dapat dibuat kontur dengan menggunakan fasilitas program surfer.
Tahap pengolahan data dalam menetukan anomali residu (sisa), mengikuti
langkah-langkah :
1. Menghitung nilai gravitasi normal (teoritis) menggunakan persamaan (2.16 )
2. Menghitung nilai koreksi udara bebas menggunakan persamaan (2.32 )
43
3. Untuk menghitung nilai koreksi bouger menggunakan persamaan (2.33),
penulis menggunakan data pendekatan nilai rapat massa batuan yang
didapatkan melalui Metode Nettleton yang telah di hitung oleh ITB.
4. Menghitung nilai anomali bouger menggunakan persamaan (2.35)
5. Menghitung nilai konstanta A, B, dan C dengan menggunakan program SPSS
6. Menghitung nialai anomali residu (sisa) di setiap titik pengamatan menggunakan
persamaan (2.38)
7. Membuat peta kontur anomali bouger dan anomali sisa dengan menggunakan
program surfer.
8. Menginterpretasi hasil peta kontur anomali residu (sisa)
Untuk melihat hasil dari proses pengolahan data gravitasi sampai
mendapatkan nilai anomali residu (sisa), dapat dilihat pada table (lampiran 1 ).
Selanjutnya untuk melihat hasil kontur anomali bouger dan anomali residu dapat
dilihat gambar (lampiran 2 dan 3).
Metode yang digunakan cukup praktis dan sederhana, yaitu menggunakan
metode Polynomial Fitting orde satu, serta dalam proses mendapatkan nilai
konstanta A,B dan C menggunakan fasilitas program SPSS. Dengan adanya hasil
akhir nilai konstanta A,B dan C dengan standar eror 24.609 maka dapat diperoleh
nilai Z hitung menggunakan rumus (2.38) dimana nilai A =- 430.796 , B = 203.079 ,
C = 48869.593, x dan y adalah bujur dan lintang titik pengamatan.
Hal ini menghasilkan nilai anomali residu yang diperoleh dengan cara
mengurangi nilai anomali bouger ( Z ) dengan Z hitung disetiap titik pengamatan.
44
3.5 Tahap Interpretasi Kualitatif
Hasil pengolahan data gravitasi, baik dalam bentuk anomali Bouguer atau
anomali sisa yang dihasilkan dari pemisahan anomali, akan dipresentasikan dalam
bentuk peta anomali gravitasi. Selanjutnya, obyektif interpretasi data gravitasi
yang dilakukan adalah untuk mendapatkan gambaran benda bawah permukaan
penyebab anomali, baik secara 2 atau 3-dimensi yang tidak hanya mencerminkan
efek gravitasi pengamatan, tetapai juga memenuhi pengamatan kondisi geologi
ataupun pengamatan geofisika lainnya. Pada prinsipnya, interpretasi dapat
dilakukan secara kualitatif atau secara kuantitatif.
Interpretasi kualitatif dilakukan hanya dengan menilai seberapa banyak
informasi bawah permukaan yang dapat ditafsirkan dengan melakukan
perhitungan-perhitungan untuk mendapatkan gambaran bawah permukaan benda
penyebab anomali.
Data anomali gravitasi yang dipresentasikan dalam bentuk penampang
ataupun dalam bentuk peta, dapat diinterpretasikan secara kualitatif dengan
melihat bentuk penampang ataupun dengan melihat pola penyebaran garis-garis
kontur anomali. Istilah yang dipakai dalam interpretasi kualitatif adalah
diperkirakan, kelihatannya, kemungkinannya atau kata-kata lain yang
mengandung ketidak-pastian, tetapi menjanjikan karena didukung oleh data.
Interpretasi kualitatif dilakukan dengan mengamati data gravitasi berupa Anomali
Bouguer. Anomali tersebut akan memberikan hasil secara global yang masih
mempunyai anomali regional dan residual. Hasil interpretasi dapat menafsirkan
pengaruh anomali terhadap bentuk benda, tetapi tidak sampai memperoleh
45
besaran matematisnya. Misal pada peta kontur anomali Bouguer diperoleh bentuk
kontur tertutup maka dapat ditafsirkan sebagai struktur batuan berupa lipatan
(sinklin atau antiklin). Dengan interpretasi ini dapat dilihat arah penyebaran
anomali atau nilai anomali yang dihasilkan .
Pada tahap interpretasi data ini meliputi interpretasi kualitatif. Untuk
interpretasi kualitatif dapat kita tafsirkan dari nilai dan kontur anomali bouger
lengkap. Pada tahap interpretasi selain melihat data nilai anomalinya, harus
diperhatikan juga mengenai geologi daerah penelitian tersebut. Hal ini
dimaksudkan untuk menguatkan pendugaan terhadap kondisi bawah permukaan
daerah penelitian. Sehingga penafsiran model benda gravitasi sesuai dengan
geologi daerah tersebut.
3.6 Tinjauan Umum Daerah Penelitian
3.6.1 Lokasi Daerah Penelitian
Daerah penelitian berada di Desa Karangsambung Kabupaten Kebumen
Jawa Tengah, berada pada koordinat 7.42º – 7.60º LS dan 109.58º – 109.68º BT.
Kawasan ini terletak 19 km di sebelah Utara kota Kebumen. Daerah penelitian ini
meliputi daerah seluas ± 2.22 km x 1.55 km. Kawasan ini merupakan kawasan
geologi terlengkap di Indonesia, jenis batuan beku, batuan sedimen dan batuan
metamorf dapat di jumpai di kawasan ini. Karangsambung mempunyai tiga tipe
morfologi yaitu bentuk lahan bentukan asal proses struktural ( patahan / sesar dan
lipatan ), bentuk lahan bentukan proses denudasional ( perbukitan sisa, terisolir ),
dan bentuk lahan bentukan asal proses fluvial ( dataran banjir, daerah
46
pengendapan, poin bar, danau tapal kuda, gosong sungai ). Di daerah
Karangsambung terdapat beberapa sesar, diantaranya terdapat di Kali Mandala
yang merupakan salah satu anak sungai Kali Luk Ulo dan mengalir ke sungai Luk
Ulo mengikuti zona sesar berarah Timurlaut-Baratdaya. Selain itu di daerah Bukit
Sipako terdapat singkapan Blok Rijang-Batugamping Merah yang menunjukan
kontak sesar dengan Fillit di bagian Selatan dengan Greywacke di bagian Utara.
3.6.2 Geologi Umum Daerah Penelitian
Karangsambung merupakan Kawasan Cagar Alam Geologi dimana pada
daerah tersebut banyak tersingkap berbagai macam batuan. Karangsambung
mempunyai topografi miring hingga bergelombang mempunyai aliran permukaan
yang sedang. Bagian utara kawasan geologi Karangsambung merupakan bagian
dari Lajur Pegunungan Serayu Selatan. Pada umumnya daerah ini terdiri atas
dataran rendah hingga perbukitan menggelombang dan perbukitan tak teratur
yang mencapai ketinggian hingga 520 m.
Di daerah Totogan terlihat morfologi tersier berupa rangkaian gunung
teratur yang membujur ke arah timur berupa Gunung Paras dan Perahu, tersusun
oleh batuan sedimen breksi vulkanik formasi Waturanda yang berumur Miosen
awal ( 15 juta tahun ). Di daerah Totogan terlihat morfologi tersier berupa
rangkaian gunung teratur yang membujur ke arah timur berupa Gunung Paras dan
Perahu, tersusun oleh batuan sedimen breksi vulkanik formasi Waturanda yang
berumur Miosen awal ( 15 juta tahun ).
47
Gambar 3.3 : Peta geologi daerah Karangsambung
Di daerah Wagirsambeng yang terletak di puncak punggung Gunung
Wagirsambeng, Bila pandangan diarahkan ke utara akan terlihat morfologi
menawan dari batuan-batuan tectonic melange. Sedangkan jika pandangan
diarahkan ke arah timur, maka akan terlihat morfologi berbentuk tapal kuda dari
rangkaian Gunung Paras dan Gunung Prahu ( di bagian Utara ), Gunung Dliwang,
Gunung Pagerori, Gunung Pranggong, dan Gunung Waturanda ( di bagian
Selatan). Di tengah morfologi ini terlihat lembah dengan Kali Welaran yang
merupakan lembah antiklin, sedangkan pada puncak Gunung Paras terlihat lipatan
batuan sedimen cekung ke atas yang merupakan sinklin. Kenampakan morfologi
semacam ini sering disebut sebagai morfologi amphiteater yang terjadi karena
adanya proses pembalikan topografi di mana puncak lipatan sekarang berupa
lembah, sedangkan lembah sinklin berubah menjadi puncak gunung. Sedangkan
di Waturanda, menampakkan tebing lereng yang vertikal yang terdiri dari
perselingan batu pasir dengan breksi. Pada bagian tengah batuan ini ditemukan
sekitar 23 siklus sedimentasi dari total formasi Waturanda yang setebal 1.000
meter.
Secara umum stratigrafi Karangsambung meliputi:
1. Batuan Pra Tersier/Luk ulo Melange Kompleks
Merupakan batuan tertua yang tersingkap di zone pegunungan serayu
selatan yang berumur kapur tengah-paloecene ( Asikin,1974 ). Kelompok batuan
ini disimpulkan sebagai kompleks melange yang terdiri dari graywacky, schist,
48
lava basalt ( pillow lava ), gabro, batugampingmerah, rijang, lempung hitam yang
bersifat serpihan. Semuanya merupakan campuran yang bersifat Tektonik.
2. Formasi Karangsambung
Merupakan kumpulan endapan olisthostrom, terjadi akibat pelongsoran
karena gaya berat dibawah permukaan laut, melibatkan endapan sedimen yang
belum mampat, berlangsung pada lereng parit dibawah pengaruh endapan turbidit.
Merupakan sedimen Pond dan diendapkan diatas Bancuh Lukulo. Terdiri dari
konglomerat polimik, lempung abu-abu, serpih dan beberapa lensa batugamping
foraminifera besar. Hubungan tidak selaras dengan batuan Pra Tersier, berumur
Eocene-Oligocene.
Batu lempung merupakan masa dasar,berwarna kelabu sampai kelabu
kehitaman. Dibeberapa tempat tampak bentuk longsoran atau perlapisan samar-
samar sedimen turbidit tanpa cirri yang tegas. Bagian bawah batu lempung kelabu
kehitaman, tidak berlapis dan mengandung bongkahan beraneka ragam. Dibagian
tengah, batu lempung terabak kurang kuat,makin banyak perlapisan dan
bersisipan batulanau atau batupasir. Bagian atas,perlapisan tampak jelas dan batu
lempungnya tidak terabak. Bagian ini terdiri dari perselingan batulempeng,napal
dan tuf,berlapis baik.
3. Formasi Totogan
Litologi berupa breksi dengan komponen batulempung, batupasir,
batugamping, napal dan tufa. Berumur Oligocene-Miocene awal dan diendapka
selaras diatas Formasi Karangsambung. Harloff ( 1933 ) dan Tjia HD ( 1966 )
49
menamakan sebagai Tufa Napalan I, sedangkan Suyanto & Roskamil ( 1974 )
menyebutnya dengan lempung breksi.
Bagian bawah satuan terdiri dari campuran dan perulangan secara tidak
teratur dari breksi, batu lempung tufan dan napal, gejala longsoran umum
terdapat; lebih ke atas dicirikan oleh batupasir dan breksi dengan sebaran
kepingan atau komponen yang searah dengan perlapisan.
Bagian tengah dikuasai oleh breksi. Selain komponen batu lempung,
batupasir,batugamping dan napal seperti di bagian bawah, juga terdapat
konglomerat berkomponen batuan beku basal.
Bagian atas terdiri dari perselingan batulempung, batupasir dan tuf. Dalam
batulempung di jumpai kepingan batulempung ungu dan kuarsa. Warna lapukan
biasanya putih kecokletan.
Formasi Totogan merupakan endapan oilstrostom yang terjadi oleh
longsoran akibat gaya berat. Pengendapannya di pengaruhi oleh pengangkatan dan
pengikisan batuan sumbernya yang nisbi cepat. Formasi Totogan dapat
disebandingkan dengan batuan sedimen berumur Eosen – Miosen.
4. Formasi Waturanda
Litologi berupa batupasir vulkanik dan breksi vulkanik yang berumur
Miocene awal-Miocene tengah, selaras diatas Formasi Totogan. Formasi ini
mempunyai anggota Tuff, dimana Harloff ( 1933 ) menyebutnya sebagai Eerste
Merger Tuff Horizon.
Bagian bawah terdiri dari batupasir wake, berwarna hitam kecokletan,
pejal atau berlapis setebal 2 – 100 cm, berbutir kasar dan kerikilan. Kompone
50
terdiri dari felspar , piroksen , lempung dan kepingan batuan , piroksen cukup
menonjol.
Dibagian lebih atas, breksi gunung api dengan sisipan batupasir wake, tuf
gampingan dan batu lempung. Breksi berkomponen andesit dan basal. Komponen
warna kelabu tersusun oleh plagioklas, horeenblenda dan mika. Satuan ini
tersebar di bagian utara dan selalu membentuk morfologi tinggi, dengan
puncaknya Gunung Watutumpang, Gunung Tugel, Gunung Paras ,Gunung Prahu.
5. Formasi Penosogan
Diendapkan selaras diatas Formasi Waturanda, litologi terdiri dari
perselingan batupasir, batulempung, tufa, napal, kalkarenit. Berumur Miocene
Awal-Miocene Tengah.
Bagian bawah terdiri dari batupasir wake, berwarna kelabu kecokletan,
setempat gampingan, berbutir kasar sampai halus. Komponen terdiri dari
kepingan batuan, feldspar, piroksen atau mineral dan kaca. Makin ke atas terdapat
komponen batulempung, batupasir dan pecahan koral berukuran kerikil.
Bagian tengah terdiri dari napal dan kalkarenit dengan sisipan tuf.
Komponen kalkarenit pada umumnya berupa kepingan cangkang foraminifera dan
koral, menyudut sampai membundar tangungterekat oleh kalsit. Dibagian ini
masih terdapat sisipan batupasir kasar dan kerikilan; makin ke atas lapisannya
berangsur menipis.
51
Bagian atas terdiri dari tuf kaca berselingan dengan napal tufan. Sisipan
tipis kalkarenit banyak terdapat di bagian lebih ke atas. Formasi Penosongan dapat
disebandingkan dengan batuan sedimen.
6. Formasi Halang
Menindih selaras diatas Formasi Penosogan, Litologi terdiri dari
perselingan batupasir, batulempung, napal, tufa dan sisipan breksi. Merupakan
kumpulan sedimen turbidit bersifat distal sampai proksimal, pada bagian bawah
dan tengah kipas bawah laut, berumur Miocene ahkir-Pliocene.
Bagian bawah terdiri dari batupasir gampingan dengan sisipan napal dan
breksi. Batupasir, berwarna kelabu, kekuningan, kecokletan,padat,berlapis.
Bagian tengah terdiri dari perselingan batupasir gampingan dan napal, dengan
sisipan breksi, kalkarenit dan tuf. Bagian atas satuan dikuasai oleh batupasir
gampingan, bersisipan tuf, batupasir breksian/ konglomeratan, batulanau dan
napal. Formasi haling dapat disebandingkan dengan batuan sedimen bagian atas
atau Formasi Sentolo.
7. Formasi Peniron
Diendapkan selaras diatas Formasi Halang, litologi terdiri dari breksi
polimik dengan komponen andesit, batulempung, batupasir dengan masa dasar
batupasir sisipan tufa, batupasir, napal dan batulempung, berumur pliocene.
Dibagian bawah , breksi berwarna kelabu tua kehitaman,padat,komponen
umumnya terdiri dari andesit berukuran kerikil sampai berangkal, terpilah buruk,
menyudut sampai menyudut tunggung. Lebih ke atas komponen breksi berkurang,
52
berukuran kerikil sampai bongkah. Bagian atas formasi ini disebandingkan
dengan batuan gunung api.
8. Batuan Vulkanik Muda
Tidak selaras dengan yang dibawahnya, Litologi terdiri dari breksi dengan
sisipan batupasir tufan, dengan komponen andesit dan batupasir. Oleh karena itu
para geolog menyebut lapangan geologi Karangsambung sebagai lapangan
geologi terlengkap di dunia. Ia merupakan jejak-jejak tumbukan dua lempeng
bumi yang terjadi 140 juta tahun-90 juta tahun. Ia juga merupakan pertemuan
lempeng Asia dengan lempeng Hindia. Daerah Lok Ulo merupakan lapisan
pratersier tertua yang umurnya diperkirakan sudah 140 juta tahun.
47
53
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
Survey gravitasi pada dasarnya adalah untuk mencari variasi medan
gravitasi dari satu titik ke titik lain di suatu tempat yang disebabkan oleh distribusi
massa (struktur geologi) yang terdapat di bawah permukaan daerah penelitian.
Akan tetapi medan gravitasi yang terukur oleh gravitymeter tidak hanya
disebabkan oleh struktur-struktur geologi tetapi juga dipengaruhi oleh faktor-
faktor non geologi. Adapun faktor-faktor non geologis yaitu bentuk topografi
yang tidak teratur, waktu pengambilan data yang tidak serentak, perbedaan tinggi
alat terhadap posisi titik-titik ukur yang berbeda-beda .Oleh karena itu dalam
pengolahan data medan gravitasi dilakukan reduksi terhadap faktor-faktor yang
tidak berhubungan dengan struktur geologi penyebab anomali tersebut.
Interpretasi gravitasi bertujuan untuk menentukan beberapa karakteristik
anomali, lokasi dan bentuk struktur bawah permukaan yang menghasilkan
gangguan gravitasi. Oleh karena itu data harus dianalisa dengan teknik interpretasi
yang cocok.
Untuk menghasilkan interpretasi yang baik juga diperlukan informasi lain
selain data gravitasi, misalnya harga densitas dan kedalaman yang mungkin dari
suatu target. Selain itu seiring pula diperlukan intuisi geologi dalam berbagai
kasus. Lebih jauh, jika ada kontrol bebas seperti yang diperoleh dari data dengan
metoda lain, juga akan sangat bermanfaat dalam menghasilkan suatu interpretasi
yang memiliki validitas yang berguna.
54
Interpretasi kualitatif berdasarkan pada peta kontur anomali Bouguer,
anomali regional dan anomali residu yang dibuat dengan menggunakan software
surfer 8.0. Peta-peta kontur tersebut dibuat berdasarkan perhitungan dengan
menggunakan metode polynomial fitting.
Data yang dianalisis merupakan data sekunder dimana lokasi penelitiannya
terletak antara 7.256º LS – 7.546º LS dan 109.662º BT - 109.676º BT. Selang
pengukuran dari setiap titik baik dalam lintang maupun bujur tidak ditentukan
besarnya, karena pada saat pengambilan data dengan menggunakan GPS (Global
Positioning System) yang penentuan titik-titiknya dengan melihat posisi lintang
dan bujur. Hal ini dapat dilihat dengan pembuatan grid titik–titik pengambilan
data dengan kontur topografi setiap titik di lokasi penelitian.
55
Gambar 4.1 : Peta Kontur Topografi dan Posisi titik-titik pengambilan data
Daerah penelitian ini memiliki geologi yang sangat kompleks. Titik-titik
penelitian terdistribusi tidak merata, sehingga nilai anomali bouger lengkapnya
dibuat interpolasi dan ekstrapolasi menggunakan software Surfer 8.0. Kemudian
109.662 109.664 109.666 109.668 109.67 109.672 109.674 109.676
-7.546
-7.544
-7.542
-7.54
-7.538
-7.536
-7.534
-7.532
-7.53
-7.528
-7.526
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
130
140
150
160
170
180
190
200
210
220
230
meter
U
S
TB
56
diperoleh kontur anomali pada daerah luasan ± 3.5 km2
. Gambar 4.2
memperlihatkan peta kontur anomali bouger lengkap dengan densitas 2.74 gr/cm3
dimana kontur tersebut menghubungkan titik-titik dengan nilai anomali yang
sama ( isogal ).
Dari peta kontur tersebut dapat dilihat bahwa nilai anomali Bouger berada
pada interval 89.21 mgal – 99.17 mgal dengan arah TimurLaut-BaratDaya.
Dimana nilainya meninggi dari arah TimurLaut ke BaratDaya. Hal ini dapat
dilihat dari perbedaan warna konturnya dimana merah agak putih merupakan nilai
anomali bouger yang tinggi sedangkan warna merah memperlihatkan nilai
anomali bouger yang rendah. Ada beberapa kontur – kontur tertutup pada peta
tersebut, terlebih di daerah BaratDaya dimana nilai anomali Bougernya cenderung
naik, di perbatasan nilai anomali bouger besar dan kecil ( divisualisasikan dengan
perbedaan warna ) ada pola kelurusan yang tegas di akhiri dengan kontur tertutup
di setiap warnanya. Hal ini diperkirakan karena adanya endapan Tersier dengan
rapat massa lebih rendah dari batuan Pra-Tersier.Peta kontur anomali Bouger ini
memperlihatkan pola yang tidak beraturan, kondisi demikian mengindikasikan
struktur geologi di daerah penyelidikan cukup kompleks.
Untuk mendapatkan informasi Gayaberat yang berkaitan dengan target
anomali residu (sisa), dilakukan pemisahan anomali Bouger dari kecenderungan
regionalnya. Pemisahan dilakukan dengan cara mensubtraksi anomali Bouger
dengan permukaan polinom yang dianggap mewakili kecenderungan permukaan
regional. Untuk itu di coba metode Trend Surface Analysis (TSA).
57
Gambar 4.2 : Kontur Anomali Bouger Dengan Interval 0.3 mgal
109.662 109.664 109.666 109.668 109.67 109.672 109.674
-7.546
-7.544
-7.542
-7.54
-7.538
-7.536
-7.534
-7.532
-7.53
-7.528
-7.526
89
89.6
90.2
90.8
91.4
92
92.6
93.2
93.8
94.4
95
95.6
96.2
96.8
97.4
98
98.6
99.2
mgal
U
S
BB T
58
Kemudian nilai anomali regional dan anomali residu dibuat konturnya
dengan Surfer 8.0. Kontur anomali Regional diperlihatkan pada gambar (4.3)
Permukaan ini cenderung berarah BaratLaut – Tenggara dengan nilai yang
meninggi dari BaratDaya ke TimurLaut. Dilihat dari perbedaan warna konturnya
dimana warna orange merupakan nilai anomali regional yang tinggi sedangkan
warna orange keputih-putihan memperlihatkan nilai anomali bouger yang rendah,
dengan interval 89.5 mgal – 98.5 mgal. Hal ini mungkin disebabkan karena di
daerah BaratDaya di dominasi oleh Formasi Komplek Lok Ulo yang merupakan
batuan tertua yang berumur kapur tengah-paloecene dan terdapat batuan Gunung
Api. Dibandingkan dengan daerah Tengah ke TimurLaut yang diisi oleh batuan
konglomerat polimik, lempung abu-abu, serpih dan beberapa lensa batugamping
yang merupakan endapan sedimen yang belum mampat dari Formasi
Karangsambung.
Sedangkan pada peta kontur anomali residu ( Gambar 4.4),
memperlihatkan banyak terdapat kontur - kontur tertutup dengan nilai positif dan
negatif yang saling berdekatan. Dilihat dari perbedaan warna konturnya dimana
warna biru keputihan merupakan nilai anomali residu yang tinggi sedangkan
warna biru memperlihatkan nilai anomali residu yang rendah, dengan interval
-3.5 mgal – 3 mgal. Dari perhitungan nilai anomali lokal yang berasal dari
pengurangan anomali bouger dengan anomali regionalnya, terlihat bahwa nilai
anomali lokal terkecil -3.475 mgal dan terbesar 3.195 mgal. Di tengah daerah
penelitian terdapat nilai anomali positif dan negatif yang berdekatan dengan pola
59
kontur tertutup, hal ini menandakan adanya kenampakan benda anomali di bawah
permukaan.
Gambar 4.3 : Kontur Anomali Regional Dengan Interval 0.3 mgal
109.662 109.664 109.666 109.668 109.67 109.672 109.674 109.676
-7.546
-7.544
-7.542
-7.54
-7.538
-7.536
-7.534
-7.532
-7.53
-7.528
-7.526
89.5
90.1
90.7
91.3
91.9
92.5
93.1
93.7
94.3
94.9
95.5
96.1
96.7
97.3
97.9
98.5
Ko ntu r An om ali Reg ion al d eng an Inte rva l 0.5 mg al
mgal
U
S
BT
60
Gambar 4.4 : Kontur Anomali Residu (Sisa) Interval 0.5 mgal
109.662 109.664 109.666 109.668 109.67 109.672 109.674 109.676
-7.546
-7.544
-7.542
-7.54
-7.538
-7.536
-7.534
-7.532
-7.53
-7.528
-7.526
-3.5
-3
-2.5
-2
-1.5
-1
-0.5
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
mgal
U
S
A
B
CD
E
F
G
BT
61
Dari hasil gambar kontur anomali residu (sisa) yang di dapatkan,
dilakukan tahap interpretasi kualitatif yaitu :
1. Pada daerah A dengan koordinat 7.528° LS dan 109.664° BT ,
anomali residu yang dipeoleh yaitu sebesar 0.918 mgal. Hal ini
menandakan bahwa nilai densitas batuan ( ρ ) di daerah tersebut lebih
besar dibandingkan dengan nilai densitas batuan ( ρ ) lingkungan di
daerah sekitar.
2. Pada daerah B dengan koordinat 7.532° LS dan 109.668° BT ,
anomali residu yang dipeoleh yaitu sebesar 1.758 mgal. Hal ini
menandakan bahwa nilai densitas batuan ( ρ ) di daerah tersebut lebih
besar dibandingkan dengan nilai densitas batuan ( ρ ) lingkungan di
daerah sekitar.
3. Pada daerah C dengan koordinat 7.534° LS dan 109.668° BT ,
anomali residu yang dipeoleh yaitu sebesar -3.140 mgal. Hal ini
menandakan bahwa nilai densitas batuan ( ρ ) di daerah tersebut lebih
kecil dibandingkan dengan nilai densitas batuan ( ρ ) lingkungan di
daerah sekitar.
4. Pada daerah D dengan koordinat 7.535° LS dan 109.672° BT ,
anomali residu yang dipeoleh yaitu sebesar -1.914 mgal. Hal ini
menandakan bahwa nilai densitas batuan ( ρ ) di daerah tersebut lebih
kecil dibandingkan dengan nilai densitas batuan ( ρ ) lingkungan di
daerah sekitar.
62
5. Pada daerah E dengan koordinat 7.536° LS dan 109.666° BT ,
anomali residu yang dipeoleh yaitu sebesar 1.907 mgal. Hal ini
menandakan bahwa nilai densitas batuan ( ρ ) di daerah tersebut lebih
besar dibandingkan dengan nilai densitas batuan ( ρ ) lingkungan di
daerah sekitar.
6. Pada daerah F dengan koordinat 7.538° LS dan 109.666° BT ,
anomali residu yang dipeoleh yaitu sebesar 2.630 mgal. Hal ini
menandakan bahwa nilai densitas batuan ( ρ ) di daerah tersebut lebih
besar dibandingkan dengan nilai densitas batuan ( ρ ) lingkungan di
daerah sekitar.
7. Pada daerah G dengan koordinat 7.544° LS dan 109.672° BT ,
anomali residu yang dipeoleh yaitu sebesar -2.086 mgal. Hal ini
menandakan bahwa nilai densitas batuan ( ρ ) di daerah tersebut lebih
kecil dibandingkan dengan nilai densitas batuan ( ρ ) lingkungan di
daerah sekitar.
Sinkron dengan peta kontur anomali residu, bahwa warna biru gelap
menunjukan bahwa nilai densitas batuan (ρ) di daerah tersebut lebih kecil
dibandingkan dengan nilai densitas batuan (ρ) lingkungan di daerah sekitar atau
nilai anomali residu yang di dapat berharga negatif, sedangkan warna biru terang
menunjukan bahwa nilai densitas batuan (ρ) di daerah tersebut lebih besar
dibandingkan dengan nilai densitas batuan (ρ) lingkungan di daerah sekitar atau
nilai anomali residu yang di dapat berharga positif.
63
BAB V
PENUTUP
5.1 Kesimpulan
Berdasarkan hasil perhitungan dan interpretasi kualitatif yang dilakukan
maka dapat di simpulkan bahwa :
1. Nilai Anomali Bouger daerah Karangsambung berada pada interval 89.21
mgal sampai dengan 99.17 mgal dengan arah TimurLaut-BaratDaya.
Dimana nilainya meninggi dari arah TimurLaut ke BaratDaya, Peta kontur
anomali Bouger nya memperlihatkan pola yang tidak beraturan, kondisi
demikian mengindikasikan struktur geologi di daerah penyelidikan cukup
kompleks
2. Dari perhitungan nilai anomali lokal yang berasal dari pengurangan
anomali bouger dengan anomali regionalnya, terlihat bahwa nilai anomali
lokal terkecil -3.475 mgal dan terbesar 3.195 mgal.
5.2 Saran
1. Daerah Karangsambung merupakan kawasan geologi yang kompleks,
sehingga penelitian bisa dikembangkan dengan tujuan mencari mineral
dan barang tambang yang lainnya dan menginterpretasikannya secara
kuantitatif.
2. Untuk mendapatkan hasil interpretasi yang baik seharusnya disediakan
peta geologi yang lengkap dengan harga gid petanya.
64
DAFTAR PUSTAKA
[1] Baldi,P.,dan Unguendoly M.,1978, Inversion of Gravity Profiles by
Polynomial Method,Geophysical Prospecting.
[2] Grant, F.S,, and West, G.F,, Interpretation Theory in Applied Geophysics,
Mc Graw Hill, New York; 1965.
[3] Hasria,2002. Simulasi Pemisahan Anomali Lokal dan Regional Pada Data
Anomali Medan Gravitasi Dengan Metode Pendekatan Polinomial Dan
Metode Kontinuasi Ke Atas [Thesis]. Program Studi Fisika, FMIPA,UGM.
Yogyakarta.
[4] Hartono,2002. Interpretasi Anomali Medan Gravitasi Regional dan
Residual Studi Kasus Gunung Api Batur, Bali [Thesis] ,UGM. Yogyakarta.
[5] Jatnika,Jajat,2009. Interpretasi Model Sesar Daerah Karangsambung
Menggunakan Data Gravitasi [Skripsi]. FST – Uin Syarif Hidayatullah,
Jakarta.
[6] Kibrani SB, Dr, 2001, Panduan Workshop Eksplorasi Geofisik;Teori dan
Aplikasi Metoda Gravitasi, Laboratorium Geofisika, Fakultas MIPA,
Universitas Gajah Mada (UGM), Yogyakarta.
[7] Maison, 2001. Estimasi Penyebaran Intrusi Batuan Beku di Parangtritis
berdasarkan Analisa Anomali Medan Gravitasi, Teknik Geologi, UGM.
Yogyakarta.
[8] Pratisto, Arif. 2004. Masalah Statistik dan Rancangan Percobaaan dengan
SPSS. Gramedia.Jakarta.
65
[9] Riyadi Mochammad, 1991, Penafsiran Metode Kedepan Menggunakan
Prinsip “Bouger Slab” Model Benda 2½ Dimensi Pada Data Gravitasi
Daerah Pemali Bangka. [Skripsi]. Jakarta: Universitas Indonesia,
Fakultas MIPA.
[10] Suminar, Wulan,2009, Interpretasi Data Gravitasi untuk Menentukan
Struktur Cekungan Bawah Permukaan di Daerah Tambi – Janjang
(Kabupaten Blora – Jawa Tengah) , Skripsi Sarjana FST , UIN Syarif
Hidayatullah, Jakarta.
[11] Sunardi.1993 Penentuan Rapat Massa Dari Data Gravitasi Untuk Daerah
Kepulauan Banggai Dengan Metode Nettleton. Tugas Akhir DIII. AMG.
Jakarta.
[12] Suswandi , Iwan ,2002. Analisis Data Anomali Medan Gravitasi Lokal
untuk Menafsirkan Bentuk Struktur Batuan Beku di Daerah Parangtritis.
[Thesis]. Jurusan Fisika – FMIPA UGM, Yogyakarta.
[13] Syukron, Ade,2009. Interpretasi Data Gravitasi Menggunakan
Pemodelan Dua Dimensi (2-D) Pada Daerah Kuwu – Kradenan
(Grobogan – Jawa Tengah), Skripsi Sarjana FST , UIN Syarif
Hidayatullah, Jakarta.
[14] Wahyudi, 1986. Penyelidikan Gaya Berat pada Gunung Merapi [Thesis].
Jurusan Fisika – FMIPA UGM, Yogyakarta.
[15] Wahr John. Geodesy and Gravity. Deprt.Of Physics University of
Colorado. Samizadat Press; 1996.
66
LAMPIRAN I
DATA GRAVITASI DAERAH KARANGSAMBUNG
Waktu Stasiun Waktu Waktu G obs Bujur Lintang Ketinggian g lintang FAC BC AB (Z)
Z
hitung
Anomali
Sisa
(jam) (menit) 978201.635 (m) (mgal) (m) (mgal) (mgal) (mgal) (mgal)
Jumat BG-1 8:57 537 978201.635 109.672 -7.546 55.21 978120.053 17.032 6.335 91.25 90.900 0.350
20Juni2008 G-1.1 9:10 550 978203.70 109.672 -7.545 37.68 978120.029 11.624 4.324 89.53 91.103 -1.573
G-1.2 9:16 556 978203.92 109.672 -7.544 35.36 978120.006 10.909 4.058 89.22 91.306 -2.086
G-1.3 9:23 563 978203.771 109.672 -7.543 36.82 978119.983 11.359 4.225 89.34 91.509 -2.169
G-1.4 9:30 570 978203.19 109.671 -7.542 42.85 978119.960 13.219 4.917 89.99 92.143 -2.153
G-1.5 9:37 577 978202.285 109.670 -7.542 51.04 978119.960 15.746 5.857 90.75 92.574 -1.824
G-1.6 9:43 583 978202.32 109.670 -7.541 52.71 978119.936 16.261 6.049 91.30 92.777 -1.470
G-1.7 9:53 593 978201.132 109.669 -7.54 59.9 978119.913 18.479 6.874 91.41 93.411 2.001
G-1.8 9:58 598 978197.248 109.670 -7.539 83.67 978119.890 25.812 9.601 92.66 93.183 -0.523
G-1.9 10:08 608 978192.26 109.671 -7.539 116.16 978119.890 35.835 13.329 93.90 92.752 1.148
G-1.10 10:14 614 978190.646 109.671 -7.539 123.46 978119.890 38.087 14.167 93.26 92.752 0.508
G-1.11 10:24 624 978187.579 109.672 -7.54 138.06 978119.913 42.592 15.843 92.93 92.118 0.812
G-1.12 10:28 628 978182.426 109.675 -7.544 161.71 978120.006 49.888 18.556 92.38 90.014 2.366
G-1.13 10:38 638 978180.42 109.673 -7.539 172.69 978119.890 53.275 19.816 92.59 91.891 0.699
G-1.14 10:45 645 978175.446 109.674 -7.538 197.19 978119.867 60.833 22.628 92.48 91.663 0.817
G-1.15 10:54 654 978171.871 109.675 -7.538 212.3 978119.867 65.495 24.362 91.62 91.232 0.388
G-1.16 14:31 871 978170.276 109.675 -7.537 221.35 978119.843 68.286 25.400 91.86 91.435 0.425
G-1.17 14:36 876 978168.479 109.676 -7.536 229.19 978119.820 70.705 26.300 91.61 91.208 0.402
G-1.18 14:41 881 978169.20 109.676 -7.536 218.36 978119.820 67.364 25.057 90.27 91.208 -0.938
67
G-1.19 14:50 890 978170.219 109.676 -7.535 217.67 978119.797 67.151 24.978 91.11 91.411 -0.301
G-1.20 14:57 897 978169.304 109.675 -7.534 224.56 978119.774 69.277 25.769 91.52 92.045 -0.525
G-1.21 15:09 909 978169.424 109.674 -7.535 221.55 978119.797 68.348 25.423 91.27 92.272 -1.002
G-1.22 15:13 913 978172.737 109.673 -7.535 205.3 978119.797 63.335 23.558 91.48 92.703 -1.233
G-1.23 15:24 924 978175.765 109.673 -7.536 191.46 978119.820 59.065 21.970 91.90 92.500 -0.600
G-1.24 15:30 930 978174.31 109.672 -7.535 196.51 978119.797 60.623 22.550 91.22 93.134 -1.914
G-1.25 15:38 938 978173.316 109.671 -7.535 194.53 978119.797 60.013 22.323 90.09 93.565 -3.475
G-1.26 15:49 949 978183.895 109.670 -7.535 146.51 978119.797 45.198 16.812 91.44 93.995 -2.555
G-1.27 16:08 968 978192.88 109.669 -7.534 104.79 978119.774 32.328 12.025 92.81 94.629 -1.819
G-1.28 16:16 976 978203.796 109.668 -7.534 47.86 978119.774 14.765 5.492 91.92 95.060 -3.140
G-1.29 16:21 981 978204.31 109.668 -7.535 45.97 978119.797 14.182 5.275 92.20 94.857 -2.657
BG-1 17:02 1022 978201.635 109.672 -7.546 55.51 978120.053 17.125 6.370 91.31 90.900 0.410
Sabtu, BG-2 8:30 510 978201.635 109.672 -7.546 55.21 978120.053 17.032 6.335 91.22 90.900 0.320
21 Juni2008 G-2.1 8:58 538 978206.184 109.668 -7.542 44.73 978119.960 13.799 5.133 93.54 93.435 0.105
G-2.2 9:10 550 978204.793 109.667 -7.542 53.38 978119.960 16.468 6.125 93.63 93.866 -0.236
G-2.3 9:16 556 978204.342 109.667 -7.542 55.23 978119.960 17.038 6.338 93.67 93.866 -0.196
G-2.4 9:23 563 978203.982 109.666 -7.541 59 978119.936 18.202 6.770 94.34 94.500 -0.160
G-2.5 9:29 569 978202.11 109.665 -7.541 69.53 978119.936 21.450 7.979 94.59 94.931 -0.341
G-2.6 9:36 576 978199.499 109.665 -7.541 83.31 978119.936 25.701 9.560 95.16 94.931 0.229
G-2.7 9:43 583 978197.328 109.664 -7.54 94.75 978119.913 29.230 10.873 96.27 95.565 0.705
G-2.8 9:53 593 978195.856 109.663 -7.539 104.59 978119.890 32.266 12.002 97.57 96.199 1.371
G-2.9 10:00 600 978193.493 109.663 -7.538 122.66 978119.867 37.841 14.075 98.08 96.402 1.678
G-2.10 10:09 609 978190.371 109.663 -7.537 139.54 978119.843 43.048 16.012 97.93 96.605 1.325
G-2.11 10:21 621 978186.139 109.663 -7.536 159.09 978119.820 49.079 18.256 97.84 96.808 1.032
G-2.12 10:34 634 978183.347 109.663 -7.536 172.12 978119.820 53.099 19.751 97.42 96.808 0.612
68
G-2.13 10:41 641 978181.204 109.662 -7.535 183.38 978119.797 56.573 21.043 98.79 97.442 1.348
G-2.14 10:47 647 978181.244 109.662 -7.534 181.72 978119.774 56.061 20.853 96.57 97.645 -1.075
G-2.15 10:54 654 978182.923 109.662 -7.533 175.26 978119.751 54.068 20.111 97.33 97.848 -0.518
G-2.16 11:01 661 978189.793 109.661 -7.533 142.77 978119.751 44.045 16.383 98.03 98.279 -0.249
G-2.17 11:08 668 978193.972 109.661 -7.532 122.26 978119.727 37.717 14.029 97.29 98.482 -1.192
G-2.18 11:15 675 978194.682 109.661 -7.531 119.06 978119.704 36.730 13.662 97.61 98.685 -1.075
G-2.19 11:21 681 978197.112 109.661 -7.53 105.29 978119.681 32.482 12.082 96.69 98.888 -2.198
G-2.20 11:28 688 978197.661 109.662 -7.53 100.05 978119.681 30.865 11.481 96.85 98.457 -1.607
G-2.21 11:34 674 978197.761 109.663 -7.529 98.26 978119.658 30.313 11.275 96.67 98.229 -1.559
G-2.22 12:54 774 978197.662 109.663 -7.528 101.68 978119.635 31.368 11.668 99.20 98.433 0.767
G-2.23 12:59 779 978198.225 109.664 -7.528 97.77 978119.635 30.162 11.219 98.92 98.002 0.918
G-2.24 13:05 785 978198.748 109.665 -7.527 96.09 978119.611 29.644 11.026 97.60 97.774 -0.174
G-2.25 13:12 792 978198.301 109.666 -7.526 97.67 978119.588 30.131 11.208 96.98 97.546 -0.566
G-2.26 13:18 798 978199.615 109.667 -7.526 89.39 978119.588 27.577 10.258 97.06 97.116 -0.056
G-2.27 13:25 805 978204.02 109.668 -7.526 64.72 978119.588 19.966 7.427 96.53 96.685 -0.155
G-2.28 13:33 813 978205.076 109.667 -7.527 57.33 978119.611 17.686 6.579 96.36 96.912 -0.552
G-2.29 13:37 817 978205.429 109.667 -7.528 55.99 978119.635 17.273 6.425 95.84 96.709 -0.869
G-2.30 13:42 822 978205.703 109.677 -7.529 54.26 978119.658 16.739 6.226 95.19 92.198 2.992
G-2.31 13:51 831 978204.13 109.668 -7.53 61.26 978119.681 18.899 7.030 95.72 95.872 -0.152
G-2.32 13:56 836 978204.135 109.668 -7.53 58.92 978119.681 18.177 6.761 95.05 95.872 -0.822
G-2.33 14:01 841 978203.279 109.669 -7.53 60.61 978119.681 18.698 6.955 94.54 95.442 -0.902
G-2.34 14:07 847 978203.825 109.670 -7.531 55.92 978119.704 17.251 6.417 94.06 94.808 -0.748
G-2.35 14:13 853 978202.311 109.670 -7.532 65.59 978119.727 20.235 7.527 95.46 94.605 0.855
G-2.36 14:18 858 978202.136 109.669 -7.532 68.34 978119.727 21.083 7.842 98.23 95.035 3.195
G-2.37 14:25 865 978203.503 109.669 -7.533 62.68 978119.751 19.337 7.193 95.91 94.832 1.078
69
BG-2 15:11 911 978201.635 109.672 -7.546 55.31 978120.053 17.063 6.347 91.11 90.900 0.210
Minggu, BG-3 8:19 499 978201.635 109.672 -7.546 55.210 978031.015 17.032 6.335 90.773 90.900 -0.127
22 Juni2008 G-3.1 8:41 521 978188.845 109.675 -7.526 141.648 978031.019 43.698 16.254 95.232 93.669 1.563
G-3.2 8:48 528 978190.351 109.674 -7.526 136.130 978031.019 41.996 15.621 95.644 94.100 1.544
G-3.3 8:55 535 978191.297 109.673 -7.526 131.853 978031.019 40.677 15.130 95.959 94.531 1.428
G-3.4 9:02 542 978194.752 109.672 -7.527 112.027 978031.019 34.560 12.855 95.574 94.758 0.816
G-3.5 9:07 547 978196.796 109.671 -7.527 97.749 978031.019 30.156 11.217 94.897 95.189 -0.292
G-3.6 0:13 553 978198.000 109.671 -7.528 87.227 978031.019 26.910 10.009 94.484 94.986 -0.502
G-3.7 9:18 558 978199.984 109.670 -7.529 78.976 978031.019 24.364 9.063 94.564 95.214 -0.650
G-3.8 9:24 564 978201.339 109.670 -7.529 71.452 978031.019 22.043 8.199 94.996 95.214 -0.218
G-3.9 9:31 571 978204.102 109.669 -7.53 59.615 978031.019 18.391 6.841 95.415 95.442 -0.027
G-3.10 9:37 577 978203.516 109.668 -7.53 61.847 978031.019 19.080 7.097 94.795 95.872 -1.077
G-3.11 9:44 584 978203.26 109.668 -7.532 64.838 978031.018 20.003 7.440 97.224 95.466 1.758
G-3.12 9:51 591 978202.574 109.668 -7.532 66.492 978031.018 20.513 7.630 96.556 95.466 1.090
G-3.13 9:59 599 978204.628 109.667 -7.533 58.68 978031.018 18.103 6.734 96.290 95.694 0.596
G-3.14 10:05 605 978204.12 109.667 -7.534 61.976 978031.018 19.120 7.112 96.404 95.491 0.913
G-3.15 10:10 610 978204.663 109.667 -7.535 60.168 978031.018 18.562 6.904 97.723 95.288 2.435
G-3.16 10:15 615 978205.745 109.667 -7.536 57.079 978031.017 17.609 6.550 97.420 95.085 2.335
G-3.17 10:21 621 978205.607 109.666 -7.536 57.236 978031.017 17.657 6.568 97.423 95.516 1.907
G-3.18 10:27 627 978206.035 109.666 -7.537 55.45 978031.017 17.106 6.363 96.836 95.312 1.524
G-3.19 10:33 633 978204.344 109.666 -7.538 65.700 978031.017 20.268 7.539 97.739 95.109 2.630
G-3.20 10:38 638 978205.947 109.666 -7.539 55.087 978031.017 16.994 6.321 96.582 94.906 1.676
G-3.21 10:44 644 978205.88 109.665 -7.54 55.675 978031.017 17.176 6.389 95.412 95.134 0.278
G-3.22 10:50 650 978205.303 109.665 -7.541 57.898 978031.016 17.862 6.644 95.428 94.931 0.497
G-3.23 10:59 659 978204.587 109.666 -7.541 61.306 978031.016 18.913 7.035 95.844 94.500 1.344
70
G-3.24 11:04 664 978203.92 109.666 -7.542 62.557 978031.016 19.299 7.178 94.495 94.297 0.198
G-3.25 11:10 670 978205.224 109.667 -7.542 56.296 978031.016 17.367 6.460 94.578 93.866 0.712
BG-3 11:32 692 978201.635 109.672 -7.546 57.077 978031.015 17.608 6.550 91.135 90.900 0.235
71
LAMPIRAN 2
Peta Geografis Karangsambung
72
LAMPIRAN 3
Peta Geologi Daerah Karangsambung
Ket :
Tmp : Formasi Penosongan Tmwt : Anggota Tuf Formasi Waturanda
Tmw : Formasi Waturanda Tmpb : Anggota Breksi Formasi Halang
73
74
LAMPIRAN 4
Peta Anomali Bouger Daerah Karangsambung
Ket
Di daerah anomali ini terdapat beberapa anomali rendah setempat debandingkan
dengan daerah sekitarnya. Hal ini diperkirakan karena adanya endapan Tersier
dengan rapat massa lebih rendah dari batuan Pra-Tersier. Misalnya dibagian
tengah sebelah utara Anomali menurun dari 90 mgal sampai 49.7 mgal yang
ditempati oleh endapan Miosen kemudian di sebelah selatan terdapat anomali
rendah mencapai 84 mgal memanjang timurlaut – barat daya.
75
Lampiran 5
Menjalankan Software Surfer 8
Berikut ini adalah langkah-langkah cara memperoleh nilai anomali bouger,
anomali regional dan anomali residu dengan menggunakan dua buah software yaitu
Software Surfer 8 dan Ms. Office Excel. Adapun langkahnya sebagai berikut:
1. Sebelum menjalankan surfer 8, hendaknya kita menyimpan data berupa harga
X dan juga Y serta Anomali Bouguer (AB), Anomali regional dan Anomali
Residu dalam setiap kolom di file Office Excel (.xls). A untuk X, B untuk Y
dan C untuk AB. Berikut adalah tampilan awal Surfer 8 dalam OS Ms.
Windows.
76
2. Proses peng-grid-an langsung di lakukan untuk memperoleh nilai X, Y, dan
AB dalam bentuk file DAT (.dat)
77
a. Kemudian membuka file (.xls) yang tadi disimpan.
b. Pada kolom Output Grid File, kita mengklik gambar folder.
78
3. Sampai akhirnya pada langkah pembuatan peta kontur anomali bouger,anomali
regional dan anomali residu
a. Click Map>>Contour Map>> New Contour Map.
79
b.Click File grid (.grd) yang diinginkan
c. Peta kontur yang dihasilkan dalam bentuk sangat sederhan.
80
d. Jika ingin memodifikasi peta kontur tersebut yaitu dengan cara meng-click
kanan pada peta kontur tersebut, kemudian pilih Properties.
81
e. Atur bentuk dan warna sesuai kebutuhan yang diinginkan.
f. Simpan file yang telah dikerjakan.
82
Lampiran 6
Menjalankan Software SPSS 16
Berikut ini adalah langkah-langkah cara memperoleh nilai A, B dan C
untuk mencari nilai anomali regional dengan software SPSS 16. Adapun
langkahnya sebagai berikut:
1. Sebelum menjalankan SPSS 16, hendaknya kita menyimpan data berupa
var 1 yaitu bujur, var 2 yaitu lintang serta var 3 yaitu Anomali Bouger.
83
2. Harga variable di atas di copy dengan memasukan angka pada kolom yang
tersedia
3. Setelah itu, Klik Menu Analyze >> Regression >> Linear
84
85
4. Lalu Masukan Nilai Var 01 dan Var 02 ke Kolom Independent sedangkan
Var 03 ke kolom Dependent >> Ok
86
5. Hasil Akhir akan Muncul,dimana nilai A, B dan C dapat dilihat. Var 01
menunjukan harga A, Var 02 menunjukan harga B dan Constanta
Menunjukan Harga C. Lalu simpan data tersebut.