59
TESIS
PEMODELAN STRUKTUR BAWAH PERMUKAAN DAERAH YAPEN DAN MAMBERAMO, PAPUA BERDASARKAN ANOMALI GRAVITASI
NOPER TULAK 09/293146/PPA/03150
PROGRAM STUDI S2 ILMU FISIKA JURUSAN FISIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS GADJAH MADA YOGYAKARTA 2011
60
BAB V HASIL DAN PEMBAHASAN
5.1 Pemetaan Anomali Bouguer Lengkap 5.1.1 Transformasi koordinat geografis Ke UTM dan transformasi zona Anomali Bouguer lengkap merupakan harga anomali di suatu tempat yang terukur di permukaan bumi yang diperoleh melalui perhitungan dengan melibatkan seluruh faktor koreksi. Data sekunder anomali Bouguer lengkap yang diperoleh masih berada dalam koordinat geografis dengan satuan derajat sehingga perlu ditransformasi ke Universal Transverse Mercator (UTM) dalam satuan meter agar lebih mudah dinterpretasi. Peta kontur anomali Bouguer lengkap daerah penelitian dengan koordinat lintang bujur dalam satuan derajat ditunjukkan pada gambar 5.1 sedang hasil transformasi ke UTM dalam satuan meter ditunjukan pada gambar 5.3. Proses transformasi koordinat geografis ke UTM melibatkan transformasi zona karena daerah yang dikaji berada dalam dua zona.
(a)
Gambar 5.1 Peta Anomali Bouguer lengkap dalam satuan Derajat 59
61
Berdasarkan peta rupa bumi Indonesia yang dikeluarkan oleh Badan Koordinasi Survei dan Pemetaan Nasional (PPPG), wilayah Papua berada pada dua zona yaitu zona 53 dan zona 54 seperti yang diperlihatkan pada Tabel 5.1 dan Gambar 5.2. Kedua zona ini perlu ditransformasi ke dalam satu zona agar diperoleh peta kontur anomali Bouguer lengkap yang sesuai dengan peta kontur dalam koordinat geografis sehingga lebih mudah diinterpretasi.
Tabel 5.1 Batas zona dan meridian Tengah Wilayah Indonesia
Gambar 5.2 Letak zona wilayah Indonesia (Bakosurtanal 2005) Transformasi zona yang berdekatan dapat dilakukan dari nomor zona yang kecil
ke nomor zona yang besar maupun sebaliknya. Pada penelitian ini
transformasi zona dilakukan dari zona 54 ke zona 53 sehingga diperoleh satu zona yaitu zona 53. Hasil transformasi kedua zona yang dimaksud dapat dilihat pada peta kontur seperti gambar 5.3. Peta kontur tersebut yang akan digunakan untuk pengolahan data selanjutnya dan pembuatan model.
62
Gambar 5.3 Peta kontur anomali Bouguer lengkap hasil transformasi koordinat geografis ke UTM dan Transformasi zona Variasi nilai anomali Bouguer lengkap pada peta kontur di atas ditandai dengan variasi warna yang ditunjukkan oleh skala warna. Nilai anomali Bouguer lengkap dikelompokkan menjadi anomali negatif (-280 sampai -1 mGal) dan anomali positif (1 sampai 260 mGal). Anomali Bouguer negatif penyebarannya berada disekitar jalur Anjak Pegunungan Tengah atau daerah Central Range yang mencerminkan densitas massa bawah permukaan yang relatif lebih rendah daripada densitas sekitarnya. Sedangkan anomali Bouguer positif penyebarannya disekitar Yapen Waropen dan Mamberamo yang mencerminkan densitas massa bawah permukaan relatif lebih besar daripada densitas sekitarnya. Penyebaran kedua anomali tersebut lebih jelas terlihat pada peta kontur anomali Bouguer lengkap yang divisualisasikan dalam kontur tiga dimensi (gambar 5.4). Pada peta kontur anomali graviatsi 3D, anomali rendah ditandai dengan adanya cekungan, semakin dalam cekungan menandakan anomalinya semakin rendah. sementara anomali tinggi ditandai dengan adanya undakan, semakin tinggi undakan semakin tinggi nilai anomali gravitasinya.
63
Gambar 5.4 Peta anomali gravitasi Bouguer lengkap 3D
5.2. Proyeksi ke Bidang Datar dengan Grid yang Teratur Anomali Bouguer lengkap yang diperoleh masih terpapar di topografi dengan ketinggian yang bervariasi dan grid yang tidak teratur. Agar lebih mudah di interpretasi, maka data tersebut perlu diproyeksi ke bidang datar dengan grid yang teratur. Data topografi yang digunakan untuk proyeksi ke bidang datar pada penelitian ini diperoleh dari anomali free air (lampiran G) dan anomali Bouguer lengkap, yang perhitungannya berdasarkan pada pengolahan data dari Natioanal Geospatial Intelligence Agency (lampiran H). Nilai topografi daerah penelitian diperlihatkan pada gambar 5.5. Nilai topografi tertinggi berada pada ketinggian 3992 meter, sedangkan nilai topografi terendah -2500 meter. Proses proyeksi ke bidang datar pada penelitian ini menggunakan metode yang diajukan Dampney (1969), dengan asumsi sumber anomali berupa ekivalen titik massa yang terdistribusi pada suatu bidang datar dengan kedalaman tertentu di bawah sferoida referensi. Peta anomali gravitasi di bidang datar ditunjukan pada gambar 5.6 yang mempunyai nilai anomali Bouguer berkisar dari -320 mGal hingga 280 mGal.
64
Gambar 5.5 Peta topografi daerah penelitian Penentuan kedalaman massa ekivalen dalam
penelitian ini didasarkan pada
kesimpulan dari percobaan yang dilakukan oleh Dampney tentang kedalaman optimum dari massa ekivalen. Dampney menyatakan bahwa kedalaman optimum dari massa ekivalen harus memenuhi persamaan 2,5 Δx < (h – zi) < 6 Δx dengan, Δx adalah jarak rata-rata antar titik-titik survei, h adalah bidang kedalaman ekivalen titik massa, z adalah
ketinggian
titik survei. Persamaan di atas
menyatakan bahwa selisih jarak antara sumber ekivalen titik massa dan ketinggian bidang datar dari sferoida referensi minimal 2,5 kali dari spasi grid dan maksimal 6 kali dari spasi grid. Ketinggian topografi maksimum di daerah penelitian dijadikan acuan untuk proyeksi ke bidang datar. Hasil proyeksi ke bidang datar menunjukkan bahwa tidak terdapat perbedaan pola kontur anomali Bouguer yang signifikan antara kedalaman sumber ekivalen titik massa dari kedalam 11,5625 km hingga 27,75 km karena masih berada dalam syarat batas yang telah dikemukakan oleh Dampney (1969). Pada penelitian ini kedalaman sumber ekivalen titik massa yang dipilih adalah 27 kilometer di bawah sferoida referensi dan dihitung responnya pada ketinggian 3,992 kilometer di atas sferoida referensi.
65
Gambar 5.6 Peta kontur anomali Bouguer lengkap pada bidang datar 5.3 Pemisahan Anomali Regional dan Residual Anomali Bouguer lengkap di bidang datar merupakan campuran antara anomali regional dan residual. Anomali regional menggambarkan kondisi geologi secara umum dari daerah penelitian yang dicirikan oleh anomali berfrekuensi rendah, sedangkan anomali residual menggambarkan kondisi geologi setempat yang dicirikan dengan frekuensi tinggi. Untuk kepentingan interpretasi dan pemodelan,
anomali
residual
dipisahkan
terhadap
anomali
regionalnya
menggunakan metode kontinuasi ke atas (upward continuation). Pengangkatan dilakukan secara coba-coba (trial & error) dan bertahap tiap ketinggiannnya dan dilihat pola konturnya. Anomali regional yang dianggap cukup stabil pola konturnya berada pada pengangkatan 30 km. Hasil kontinuasi anomali regional dan lokal pada pengangkatan 30 km dapat dilihat pada gambar 5.7 dan gambar 5.8.
66
Gambar 5.7 Anomali regional pada pengangkatan 30 km.
Gambar 5.8 Anomali lokal pada pengangkatan 30 km.
67
Terdapat perbedaan yang cukup signifikan pada nilai maupun pola dari peta kontur anomali Bouguer lengkap di bidang datar dengan peta anomali Bouguer lengkap regional. Nilai anomali regional berada pada kisaran -100 hingga 160 mGal. Hal ini menunjukkan bahwa batuan penyusun struktur dalam memiliki nilai kontras densitas yang bervariasi dari positif hingga negatif. Anomali negatif pada umunya berada pada dataran tinggi (pegunungan) sedangkan anomali positif pada umumnya berada di dataran rendah daerah penelitian. Demikian pula dengan anomali residual diwakili oleh anomali positif dan negatif dengan rentang -200 hingga 140 mgal yang tersebar hampir merata pada daerah penelitian. Hal ini memberikan informasi kontras densitas batuanbatuan penyusun struktur dangkal bervariasi nilainya dari positif hingga negatif. 5.4 Pemodelan Interpretasi secara kuantitatif untuk mendapatkan bentuk struktur bawah permukaan dilakukan dengan pemodelan. Pemodelan yang dilakukan pada penelitian ini ada dua yaitu pemodelan kedepan atau forward modeling untuk model 2D dan pemodelan inversi untuk model 3D. Pemodelan 2D bertujuan untuk membuat model patahan jalur sesar Yapen dan Mamberamo bagian utara, sedangkan model 3D bertujuan untuk mengetahui bentuk struktur kerak secara keseluruhan pada daerah penelitian.
5.4.1 Pemodelan 2D struktur bawah permukaan dengan forward modeling Grandis (2009) Menyatakan bahwa Pemodelan maju adalah suatu proses perhitungan data yang secara teoritis teramati di permukaan bumi jika diketahui nilai parameter model bawah permukan tertentu. Perhitungan data teoritis tersebut menggunakan persamaan matematik yang diturunkan dari konsep fisika yang mendasari fenomena yang ditinjau. Pemodelan dilakukan dengan mengubah-ubah (Trial and error) nilai kedalam dan bentuk struktur polygon agar diperoleh nilai (calculated) dan observasi (Observed) mendekati kesamaan dalam profilnya. Langkah pertama yang dilakukan dalam pemodelan ini adalah membuat dua lintasan (slice) pada peta kontur anomali Bouguer yang telah diproyeksi ke bidang
68
datar tanpa dilakukan kontinuasi (gambar 5.9). Hal ini dilakukan agar profil anomali observasi yang diperoleh pada sayatan AA’ dan BB’ dapat memberikan informasi patahan yang jelas. Sayatan yang dibuat untuk memperoleh profil anomali observasi mengikuti lintasan yang ada pada peta geologi yang dikeluarkan oleh Pusat Penelitian dan Pengembangan Geologi Indonesia.
Gambar 5.9 Posisi lintasan profil anomali Lintasan AA’ merupakan lintasan yang melalui sebagian teluk cenderawasih dan jalur Sesar Yapen di kepulauan Yapen Waropen, sedangkan Lintasan BB’ melalui sebagian daerah central Range atau jalur Anjak Pegunungan Tengah dan jalur Sesar Mamberamo bagian barat yang merupakan jalur anjak Sesar Mamberamo dibagian barat. Hasil dari masing-masing lintasan ditampilkan dalam bentuk profil anomali observasi seperti yang terlihat pada gambar 5.10 dan 5.11. Nilai anomali Bouguer pada lintasan AA’ dikelompokkan menjadi anomali negative (-22,5 sampi-0,5) mgal dan anomali positif (0,5 sampai 187,5) mgal. Nilai anomali negatif berada disebagian Teluk Cenderawasih, sedangkan nilai anomali positif sebagian besar berada disekitar Pulau Yapen dan sekitarnya.
69
Profil Anomali Observasi 200
Anomali (mgal)
150
100
50
0
-50 0
50
100
150
200
Jarak (km)
Gambar 5.10 Profil nomali observasi pada lintasan AA’ Nilai anomali Bouguer pada lintasan BB’ dikelompokkan menjadi anomali negative (-15,5 sampi -0,5) mgal dan anomali positif (0,5 sampi 191,5) mgal. Nilai anomali negatif berada di daerah Central Range, sedangkan nilai anomali positif sebagian besar berada daerah Mamberamo dan sekitarnya Profil Anomaly Gravitasi Observasi 180 160 140
Anomaly (mgal)
120 100 80 60 40 20 0 -20 0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
Jarak (km)
Gambar 5.11 Profil Anomali observasi pada lintasan BB’
70
Setelah diperoleh bentuk profil anomali observasi, langkah kedua yang dilakukan adalah menentukan nilai densitas setiap lapisan berdasarkan formasi batuan dengan mengacuh pada model geologi yang dibuat PPPG. Langkah selanjutnya adalah membuat model poligon tertutup dengan tahapan-tahapan berikut : 1. Membuat kerangka model struktur berupa poligon tertutup 2. Melakukan penyesuaian terhadap titik koordinat poligon dan kedalaman titik poligon 3. Melakukan penyesuaian bentuk geometri terhadap model yang telah dibentuk agar nilai gravity calculated mempunyai kesamaan dengan gravity observed . Model poligon untuk lapisan kerak dibuat dengan sistem coba-coba sampai diperoleh nilai anomali model yang dianggap paling mendekati nilai anomali observasi. Anomali model diperoleh menggunakan fungsi gpoly yang dibuat pada program matlab 7.5 (Lampiran J). Parameter-parameter yang dimasukkan sebagai
input model adalah ke
koordinat x (xcorn), koordinat z (zcorn), jumlah koordinat x dan z (ncorn), densitas tiap lapisan poligon (rho),
dan titik observasi (x0, z0). Satuan yang
digunakan untuk posisi (xz) adalah kilometer dan satuan densitas adalah kg/m3. Parameter densitas dibuat tetap sedangkan posisi, kedalam dan bentuk poligon disesuaikan untuk mendapatkan nilai anomaly model yang mendekati anomali observasi. Perubahan posisi dan bentuk dari benda anomali akan terlihat pada respon profilnya, apabila profil model benda anomali sudah mendekati profil nilai anomali observasi, maka model ini dianggap sudah sesuai atau mendekati benda anomali di bawah permukaan yang sebenarnya. Profil dan model poligon benda penyebab anomali dapat dilihat pada Gambar 5.12 dan 5.13.
71
Profil Anomali Observasi dan profil model 200 Profil Model Profil Anomali Observasi
A’
Anomali (mgal)
150
100
50
0
A
-50 0
50
100
150
200
Jarak (km)
2645 kg/m3
2733 kg/m3
2747 kg/m3
A
(a)
A’
(b)
Gambar 5.12 (a) Profil dan model struktur bawah permukaan lintasan AA’ (b) Model Geologi oleh PPPG Model yang dibuat berdasarkan sayatan AA’ pada gambar 5.12 menunjukkan model struktur bawah permukaan yang terdiri dari tiga lapisan dengan panjang sekitar 240 km. Lapisan pertaman merupakan sedimen yang terdiri dari konglomerat, batupasir, batugamping dan gambut yang mempunyai densitas rata-rata 2645 kg/m3 dengan kedalaman hingga 8 km dari MSL. Lapisan berikutnya adalah lapisan batuan beku yang terdiri dari lava, basal dan andesit
72
yang mempunyai densitas rata-rata 2733 kg/m3 dengan kedalaman 15 km dari MSL. Lapisan terakhir berupa batuan beku yang telah mengalami deformasi yang terbentuk dari gabro, peridotit, piroksenit dan dunit yang mempunyai densitas rata-rata 2747 kg/m3 dengan kedalaman hingga 21 km dari MSL. Profil Anomaly Gravitasi Observasi dan Profil Model Poligon 180 Profil Model Poligon Profil Anomali Observasi
160
B’
140
Anomaly (mgal)
120 100 80 60 40 20
B
0 -20 0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
Jarak (km) 2406 kg/m3 2406 kg/m3
2733 kg/m3 2733 kg/m3 2747 kg/m3
B
(a)
B’
(b) Gambar 5.13 (a) Profil dan model struktur bawah permukaan lintasan BB’ (b) Model Geologi oleh PPPG Hasil Pemodelan yang dibuat berdasarkan sayatan BB’ (gambar 5.13) menunjukkan model struktur bawah permukaan yang terdiri dari tiga lapisan dengan panjang 200 km. Lapisan pertama merupakan sedimen yang terdiri dari batu lanau, napal, batu lempung dan batu gamping yang disisipi oleh batu vulkanik, serpentinit dan grewak. Lapisan sedimen ini mempunyai densitas ratarata 2406 kg/m3 dengan kedalaman hingga 10 km dari MSL.
73
Lapisan berikutnya adalah lapisan batuan beku yang terdiri dari lava, basal dan andesit yang mempunyai densitas rata-rata 2733 kg/m3 dengan kedalaman 15 km dari MSL. Lapisan terakhir berupa batuan beku yang terbentuk dari gabro, peridotit, piroksenit dan dunit yang mempunyai densitas rata-rata 2747 kg/m3 dengan kedalaman hingga 21 km dari MSL. Profil dan model poligon benda anomali pada lintasan AA’ dan BB’ memperlihatkan skenario model sesar naik
5.4.2 Pemodelan 3D struktur bawah permukaan Pemodelan tiga dimensi (3D) struktur bawah permukaan menggunakan program Grablox dan Bloxer pada penelitian ini dibagi menjadi dua tahapan yaitu: pemodelan ke depan (forward modeling) dan pemodelan inversi (inverse modeling). Pemodelan ke depan dimaksudkan untuk mendapatkan atau menghasilkan data perhitungan (teoritik) untuk suatu konfigurasi atau harga parameter model tertentu, yang nantinya diharapkan dapat menggambarkan keadaan struktur bawah permukaan bumi. Pemodelan inversi dilakukan untuk mendapatkan parameter model berdasarkan data pengukuran, dalam hal ini data yang digunakan adalah data anomali gravitasi regional hasil kontinuasi ke atas. Data teoritik hasil pemodelan ke depan nantinya digunakan dalam pemodelan inversi. Teori inversi di dalam geofisika mempunyai pengertian bahwa inversi data merupakan interpretasi data. Masalah yang dihadapinya adalah fenomena fisik bumi yang disusun oleh beragam unsur, dimana belum semua unsur ini dapat dinyatakan secara kuantitatif sampai saat ini. Hal ini menyebabkan berbagai kekurangan yang mewakili hubungan antara data dengan model serta keterbatasan dari suatu proses itu terpaksa dilakukan penyederhanaan masalah dengan penerapan asumsi untuk menemukan kondisi bumi yang sebenarnya. Asumsiasumsi tersebut dituangkan dalam bentuk model bumi dan diperbaiki secara iteratif, dengan demikian model ini diharapkan merupakan pendekatan yang baik untuk menggambarkan keadaan bumi yang sebenarnya.
74
5.4.2.1 Pemodelan ke depan (forward modeling) Pemodelan 3D pada penelitian ini diawali dengan pemodelan kedepan dengan membuat model awal berupa blok mayor dan blok minor pada program Grablox. Model awal yang telah dibuat dapat ditampilkan pada program Bloxer berbasis Graphical User Interface (GUI) seperti pada gambar 5.14
Gambar 5.14 Tampilan Model Awal Pada Program Bloxer berbasis GUI Model awal berupa blok mayor dan minor dibuat dengan cara coba-coba (try and error) untuk memperkirakan bentuk geometri blok. Geometri blok disesuaikan dengan geometri grid anomali gravitasi regional hasil kontinuasi ke atas. Blok mayor dibagi tegak lurus 50 bagian arah y dan 30 bagian arah x, sehingga membentuk 1500 blok minor untuk tiap lapisan (gambar 5.15). Kedalaman blok sekitar 30 km yang disesuaikan dengan ketebalan rata-rata kerak bumi dan kedalaman maksimum sumber ekivalen titik massa. Blok dalam arah vertikal dibagi menjadi 4 lapisan sesuai dengan stratigrafi daerah penelitian. Densitas batuan sebagai parameter yang digunakan adalah densitas kerak bumi yaitu 2,67 gr/cm3. Data yang diinput kedalam program untuk membuat model blok adalah posisi blok dalam arah xyz (x-posit, y-posit, z-posit), ukuran blok dalam arah xyz
75
(x-size, y-size, z-size), nilai diskritisasi dalam arah xyz (x-divis, y-divis, z-divis), densitas Bouguer, spasi grid data xy (x-step dan y-step), posisi awal pengukuran (z-start dan y-start) dan posisi akhir pengukuran (x-ending dan y-ending). dY
nx = 50
y
x dZ
nz = 4
dX
ny = 30
z
Gambar 5.15 Model awal berupa blok mayor dan blok minor Berdasarkan gambar 5.15 di atas terlihat bahwa model yang dibuat terbagi atas 4 lapisan dalam arah z (nz), 30 sayatan dalam arah y (ny) dan 50 sayatan dalam arah x (nx). Setiap lapisan dari blok model tersebut akan terbentuk 1500 blok minor, sehingga keseluruhan blok minor berjumlah 6000 blok. Bentuk tiap lapisan dan sayatan akan diperlihatkan secara terpisah setelah dilakukan optimasi.
5.4.2.2 Pemodelan inversi (inverse modeling) Setelah menentukan ukuran blok dan jumlah blok minor (model awal), langka selanjutnya adalah menginput data obeservasi ke dalam program melalui menu Read data. Pembacaan ini menyangkut pencocokan antara geometri model yang dibuat dengan geometri data gravitasi. Data yang diinput akan ditampilkan oleh program dalam bentuk kontur. Pada tahapan ini hanya kontur dari data observasi yang ditambilkan karena proses komputasi belum dilakukan. Setelah data dan model dicocokkan, maka proses inversi dilakukan dengan optimasi.. Tahapan-tahapan yang dilakukan dalam proses komputasi dimulai dari optimasi base, optimasi densitas dan optimasi ketinggian blok. Optimasi base berfungsi untuk mengoptimasi nilai-nilai parameter dasar anomali. Optimasi densitas
76
bertujuan untuk mengoptimasi nilai densitas agar nilai error antara data yang terukur dengan hasil perhitungan dapat diminimalkan. Sedangkan optimasi tinggi blok bertujuan untuk mendapatkan tingkat kedalaman blok. Secara umum optimasi dilakukan agar perbedaan nilai pengukuran dan perhitungan bisa diminimalkan. Teknik optimasi yang telah terintegrasi dalam program ini menggunakan dekomposisi nilai singular atau singular value dekomposition (SVD) dan teknik optimasi alternatif menggunakan prinsip Occam’s. Penggunaan kedua metode ini dilakukan secara bertahap. Apabila dengan metode SVD diperoleh nilai error yang cukup besar, maka perlu dilakukan optimasi dengan Occam’s. Setelah dilakukan proses komputasi terhadap ketiga parameter diatas akan diperoleh model blok 3D struktur kerak daerah penelitian berupa kontur (lampiran K), profil (lampiran L), penampang dalam arah x (lampiran M) dan y (lampiran N) serta lapisan tiap kedalaman dalam arah z sesuai dengan model awal yang dibuat. Jumlah keseluruhan model blok sebanyak 84 model yang terdiri dari penampang dalam arah x 50 model, penampang dalam arah y 30 model dan lapisan tiap kedalam 4 model. Model blok yang tidak ditampilkan dalam bab ini dapat dilihat pada lampiran L dan M. Model yang diperoleh menggunakan Grablox selanjutnya diedit menggunakan Bloxer sehingga diperoleh tampilan model blok 3D yang lebih jelas. Seperti yang telah dijelaskan sebelumnya, model yang diperoleh dari hasil inversi merupakan model blok 3D yang dapat ditampilkan dalam arah x dan y berupa sayatan dan berupa lapisan tiap kedalaman dalam arah z. Model blok 3D dalam arah z untuk tiap lapisan dapat dilihat pada gambar 5.16, 5.17, 5.18 dan 5.19. Model Blok Pada lapisan pertama (gambar 5.16) dengan kedalam 0 hingga 9,3 km mempunyai densitas yang bervariasi dari 2,63 gram/cm3 hingga 2,76 gram/cm3. Densitas rata-rata pada lapisan ini adalah 2,67 gram/cm3.
77
(a)
(a)
(b) Gambar 5.16 Model Blok 3D lapisan pertama pada kedalam 0,0 km hingga 9,6 km (a) tampilan grablox, (b) tampilan bloxer Model Blok lapisan kedua (Gambar 5.17) dengan variasi kedalaman blok berkisar antara 9,6 km hingga 18,9 km mempunyai densitas yang bervariasi dari 2,68 gram/cm3 hingga 2,83 gram/cm3. Densitas rata-rata pada lapisan ini adalah 2,69 gram/cm3
78
(a) (a)
(b)
Gambar 5.17 Model Blok 3D lapisan kedua pada kedalam 9,6 km hingga 18,9 km (a) tampilan grablox, (b) tampilan bloxer
. Model Blok lapisan ketiga (gambar 5.18) dengan variasi kedalaman blok berkisar antara 18,9 km hingga 27,6 km mempunyai densitas yang bervariasi dari 2,83 gram/cm3 hingga 2,88 gram/cm3. Densitas rata-rata pada lapisan ini adalah 2,86 gram/cm3
79
(a)
(b)(b)
Gambar 5.18 Model Blok lapisan ketiga pada kedalam 18,9 km hingga 27,6 km (a) tampilan grablox, (b) tampilan bloxer Model Blok lapisan keempat (gambar 5.19) dengan variasi kedalaman blok berkisar antara 27,6 km hingga 30 km mempunyai densitas yang bervariasi dari 2,90 gram/cm3 hingga 3,13 gram/cm3. Densitas rata-rata pada lapisan ini adalah 3,06 gram/cm3
80
(a)
(b) Gambar 5.19 Model Blok lapisan keempat pada kedalam 27,6 km hingga 30 km (a) tampilan grablox, (b) tampilan bloxer
Pada lapisan Pertama hingga lapisan ketiga, perbedaan yang signifikan antara nilai densitas kerak penyusun struktur bawah permukaan belum terlihat dengan jelas. Sedangkan pada lapisan keempat atau lapisan terakhir pada kedalam yang sama terlihat adanya perbedaan densitas yang signifikan antara kerak
81
penyusun struktur bawah permukaan. Pada gambar 5.19 terlihat bahwa densitas kerak yang memiliki nilai densitas yang lebih tinggi ketebalan lapisannya relatif lebih tipis, sedangkan pada lapisan kerak yang nilai densitasnya relatif lebih rendah memilki lapisan yang lebih tebal. Secara keseluruhan, model blok 3D dalam arah z pada tiap lapisan kedalaman dari lapisan pertama hingga lapisan terakhir seperti pada tampilan grablox memiliki variasi densitas yang berkisar antara 2,63 gram/cm3 (lapisan pertama) hingga 3,13 gram/cm3 (lapisan terakhir). Variasi densitas ini ditunjukkan oleh nilai densitas pada blok minor dan skala warna pada masing-masing lapisan. Densitas rata-rata keempat lapisan adalah 2,82 gram/cm3. Selain variasi densitas, model blok 3D yang dibuat memperlihatkan juga adanya variasi kedalaman dan ketinggian blok minor. Adanya variasi densitas pada model blok 3D menunjukkan bahwa material penyusun struktur bawah permukaan daerah penelitian memiliki densitas yang bervariasi pada tiap lapisannya, sedangkan variasi ketinggian dan kedalam blok menunjukkan bahwa ketebalan material penyusun struktur bawah permukaan daerah penelitian memiliki bentuk dan ukuran yang berbeda-beda. Model blok 3D dalam arah z seperti yang telah disebutkan di atas bertujuan untuk melihat model 3D per lapisan berupa nilai densitas dan kedalam lapisan. Sedangkan model blok dalam arah xy yang dibuat dalam bentuk sayatan bertujuan untuk melihat bentuk struktur 2D dalam arah x dan y. Dalam hal ini untuk melihat patahan akibat adanya penunjaman. Model yang dihasilkan dalam arah xy berjumlah 80 model sayatan, masing masing 50 model dalam arah x dan 30 model dalam arah y. Dari sekian model tersebut, dipilih beberapa model sayatan yang dianggap bisa mewakili model yang lain untuk melihat adanya patahan. Model tersebut dapat dilihat pada gambar 5.20, 5.21, 5.22, 5.23, 5.24 dan 5.25. Model yang tidak ditampilkan dalam bab ini dapat dilihat pada lampiran M dan N. Model blok 3D yang disayat dalam arah x yang ditunjukkan oleh sayatan nomor 9 (gambar 5.20) dan sayatan nomor 23 (gambar 5.21) memperlihatkan adanya penurunan tinggi blok yang teratur relatif terhadap blok sekitarnya pada tiap lapisan. Penurunan tinggi blok minor pada model ini diinterpetasi sebagai bentuk sesar.
82
(a)(a)
(b)
(c) Gambar 5.20 Model Blok (a) Profil Anomali; (b) Model blok 3D yang disayat dalam arah x pada sayatan ke 9; (c) Peta tektonik dan peta administrasi wilaya Papua Berdasarkan model pada gambar 5.20, sesar ini mencapai kedalaman hingga 30 km atau pada lapisan keempat yang merupakan batuan ultramafik. Daerah yang dilalui sesar ditutupi oleh lapisan sedimen dengan densitas 2,69 gram/cm3 hingga 2,70 gram/cm3 dengan kedalaman kurang lebih 20 km.
83
Selain sesar, pada model blok 3D yang disayat dalam arah 2D juga ditemukan adanya siklin dan antiklin yang ditunjukkan oleh pasangan bentuk cekungan ke atas dan ke bawah.
(a)
(b)
(c)
Gambar 5.21 Model Blok (a) Profil Anomali; (b) Model blok 3D yang disayat dalam arah x pada sayatan ke 23; (c) Peta tektonik dan peta administrasi wilaya Papua
84
Model blok lainnya dalam arah x yang juga mengindikasikan adanya patahan dapat dilihat pada gambar 5.22 dan 5.23. Model ini disayat pada sayatan ke 47 dan 50. Seperti pada model sebelumnya, model ini memperlihatkan adanya bentuk patahan yang ditandai dengan kecenderungan menurunnya blok-blok minor terhadap blok sekitarnya.
(a)
(b) (b)
(c) Gambar 5.22 Model Blok (a) Profil Anomali; (b) Model blok 3D yang disayat dalam arah x pada sayatan ke 47; (c) Peta tektonik dan peta administrasi wilaya Papua
85
Berdasarkan model, sesar ini mencapai kedalaman hingga 30 km atau pada lapisan keempat yang merupakan batuan ofiolit. Daerah yang dilalui patahan ini ditutupi oleh lapisan sedimen dengan densitas 2,69 gram/cm3 hingga 2,70 gram/cm3 dengan kedalaman sekitar 20 km.
(a) (a)
(b)
(c)
Gambar 5.23 Model Blok (a) Profil Anomali; (b) Model blok 3D yang disayat dalam arah x pada sayatan ke 50; (c) Peta tektonik dan peta administrasi wilaya Papua
86
Model blok 3D yang disayat dalam arah y (gambar 5.24 dan 5.25) yang ditunjukkan oleh sayatan nomor 6 dan sayatan nomor 30 juga memperlihatkan adanya penurunan tinggi blok yang teratur relatif terhadap blok sekitarnya pada tiap lapisan. Penurunan tinggi blok minor pada model ini diinterpetasi sebagai bentuk patahan.
(a) (a)
(b)
(c) Gambar 5.24 Model Blok (a) Profil Anomali; (b) Model blok 3D yang disayat dalam arah y pada sayatan ke 6; (c) Peta tektonik dan peta administrasi wilaya Papua
87
Berdasarkan model, sesar ini mencapai kedalaman hingga 30 km atau pada lapisan keempat yang merupakan batuan ofiolit (sayatan nomor 6) dan batuan ultramafik (sayatan nomor 30). Daerah yang dilalui patahan ini ditutupi oleh lapisan sedimen dengan densitas 2,69 gram/cm3 hingga 2,70 gram/cm3 dengan kedalaman kurang lebih 25 km. Pada sayatan nomor 6, ditemukan juga adanya lipatan yang diiterpretasikan sebagai antiklin.
(a)
(b)
(c) Gambar 5.25 Model Blok (a) Profil Anomali; (b) Model blok 3D yang disayat dalam arah y pada sayatan ke 30; (c) Peta tektonik dan peta administrasi wilaya Papua
