Pendekatan Geofisika untuk Menemukan Aliran Air Bawah Permukaan ke Lokasi Semburan

12 Pages·2016·0.19 MB·Indonesian

Seminar NasionalKe–III
FakultasTeknikGeologiUniversitasPadjadjaran
Pendekatan Geofisika untuk Menemukan Aliran Air Bawah Permukaan ke
Lokasi Semburan Lumpur Panas di Wilayah Porong, Provinsi Jawa Timur
Karit L. Gaol1,2, Andi A. Nur2 dan Yoga A. Sendjaja2
1Pusat Penelitian Geoteknologi, LIPI
2FakultasTeknik Geologi, UNPAD
Email: [email protected]
SARI
Penelitian ini bertujuan untuk menemukan sumber pemasok air ke danau lumpur panas di wilayah
porong Sidoarjo, karena diasumsikan bahwa volume air pembentuk lumpur yang sudah lebih dari
ratusan juta meter kubik haruslah berasal dari luar wilayah tersebut. Air laut dari Selat Madura
sebagai salah satu kemungkinan sumber, harus dikesampingkan karena data isotop air lumpur
tersebut menunjukkan bahwa air itu tidak berasal dari air laut. Oleh karena itu, penelitian ini
difokuskan untuk mengetahui struktur bawah permukaan wilayah sebelah barat dan selatan danau
lumpur dengan menggunakan metoda gayaberat, Audio Magnetotellurik (AMT) dan
Magnetotellurik (MT). Hasil pengukuran dan interpretasi data gayaberat berupa anomali Bouguer,
data AMT dan MT menunjukkan bahwa terdapat suatu struktur patahan berarah NE-SW yang
membentang dari daerah Desa Watukosek di kaki Gunung Penanggungan ke arah danau lumpur,
yang diinterpretasikan sebagai zona permeable yang membentuk saluran air tanah sebagai pemasok
air yang menyebabkan semburan lumpur terus berlangsung.
Kata kunci: geofisika, struktur bawah permukaan, aliran air bawah permukaan
ABSTRACT
This study aims to find a source of water supply to the lake mud in Porong Sidoarjo region, because
it is assumed that the volume of water forming sludge that has more than hundreds of millions of
cubic meters must come from outside the region. The sea water from the Madura Strait as a
possible source must be ruled out because of the muddy water isotope data showed that the water
was not coming from the sea water. Therefore, this study focused to determine subsurface structure
of the area west and south of the lake mud by using the gravity method, audio magnetotelluric
(AMT) and magnetotelluric (MT).The results of the measurement and interpretation of gravity data
in the form of Bouguer anomaly, the data AMT and MT indicates that there is a structural fault
trending NE-SW that stretches from the village of Watukosek at the foot of Mount Penanggungan
toward the lake mud, which is interpreted as a zone permeable form a channel groundwater as
water supplier that caused the mudflow continues.
Keywords: geophysics, subsurface structures, subsurface water flow
I. PENDAHULUAN 717.027 ha dengan kedalaman genangan
mencapai beberapa meter. Bila dicermati,
Sejak pertama kali semburan lumpur panas di
70% dari lumpur yang dikeluarkan tersebut
daerah Sidoarjo/Porong terjadi pada 29 Mei
adalah air. Dengan demikian, maka volume
2006 hingga saat ini, tidak kurang dari 108
air yang telah dikeluarkan tidak akan kurang
juta meter kubik lumpur panas telah
dari 75 juta meter kubik. Volume air yang
disemburkan dari perut bumi. Lumpur ini
demikian besar masih belum diketahui dari
telah menutupi wilayah hingga lebih dari
mana sumbernya, apakah air tersebut berasal
“PeranGeologidalamPengembanganPengelolaanSumberDayaAlamdanKebencanaan”
Seminar NasionalKe–III
FakultasTeknikGeologiUniversitasPadjadjaran
dari air tanah wilayah tersebut ataukah berasal II. TINJAUAN PUSTAKA
dari daerah lain di luar daerah Sidoarjo
2.1. Kondisi Geologi Regional Daerah
(Gambar 1).
Porong
Daerah Porong, Sidoarjo di Propinsi Jawa
Timur, dalam katalog peta geologi Indonesia
termasuk ke dalam Peta Geologi Lembar
Malang, Jawa yang dikeluarkan oleh Pusat
Penelitian dan Pengembangan Geologi (P3G)
pada tahun 1992. Berdasarkan peta tersebut
dapat diketahui bahwa permukaan bumi
wilayah Porong ditempati oleh tiga jenis
batuan yang berbeda. Wilayah sebelah utara,
dimulai dari sekitar aliran sungai Porong terus
ke utara ditutupi oleh batuan aluvial sungai,
Gambar 1. Foto genangan lumpur panas Sidoarjo yang
yakni batuan-batuan lepas yang merupakan
menenggelamkan kawasan pemukiman penduduk
(sumber:http://img210.imageshack.us/img210/9894/lapindos produk melalui mekanisme pengendapan
z8.jpg) sungai. Wilayah ke arah selatan sungai
Tetapi yang jelas, agar semburan lumpur Porong didominasi oleh batuan gunungapi
tersebut dapat terus berlangsung seperti saat atau volkanik berumur Kuarter Atas yang
ini, maka diperlukan suatu sumber air yang terdiri dari breksi gunungapi, lava, tuf, breksi
memasok secara kontinyu wilayah semburan tufaan, agglomerat dan lahar. Semua produk
tersebut. Terdapat dua kemungkinan sumber volkanik ini membentuk morfologi tinggian
air yang dapat berperan dalam memasok air yang dikenal dengan nama Gunung
ke wilayah Porong, yaitu air tanah dari Penanggungan. Di dalam dominasi batuan
wilayah sekitarnya, terutama dari daerah volkanik berumur Kuarter Atas tersebut,
selatan yang lebih luas dan air laut yang terdapat juga batuan volkanik berumur
berasal dari Selat Madura. Namun demikian, Kuarter Bawah, yakni di sebelah timur
untuk kedua kemungkinan tersebut diperlukan Gunung Gajah Mungkur.
adanya suatu zona berpori atau lapisan batuan
Secara stratigrafi atau dalam penampang
di bawah permukaan yang bersifat permeable
vertikal, wilayah Porong ini termasuk ke
yang menghubungkan sumber air tersebut
dalam Cekungan Jawa Timur, dan lebih
dengan daerah semburan atau lokasi danau
spesifik lagi Cekungan Jawa Timur Utara
lumpur. Oleh karena itu, untuk mengetahui
(CJTU). Wilayah CJTU dibagi menjadi dua
sumber air yang berperan dalam menjaga
mandala geologi, yakni Mandala Rembang
kontinyuitas semburan di wilayah ini,
yang mencakup daerah dalam zona tektono-
diperlukan informasi geologi bawah
fisiografi Rembang serta zona tektono
permukaan untuk wilayah di sekitar daerah
fisiografi Randublatung, dan Mandala
semburan sehingga dapat diketahui dari mana
Kendeng yang meliputi daerah dalam zona
sumber air tersebut berasal. Dalam konteks
tektonofisiografi Kendeng.Mandala Rembang
inilah penelitian ini menekankan pada
yang berumur Eosen hingga Pleistosen Awal,
pendekatan geofisika untuk dapat
umumnya mencerminkan karakter lingkungan
memperoleh gambaran bawah permukaan
paparan hingga daratan dengan litologi berupa
wilayah Porong ini sehingga dapat diketahui
batupasir kuarsa, batulempung karbonat,
apakah terdapat suatu channel aliran air tanah
batugamping pasiran, batugamping terumbu,
yang memasok air ke pusat semburan lumpur.
napal pasiran, batupasir gampingan, dan
batubara. Ketebalan formasi ini mencapai
“PeranGeologidalamPengembanganPengelolaanSumberDayaAlamdanKebencanaan”
Seminar NasionalKe–III
FakultasTeknikGeologiUniversitasPadjadjaran
5.000 meter. Sementara itu, Mandala Pembahasan detil tentang cekungan ini yang
Kendeng yang berumur lebih muda menyangkut revisi stratigrafi karena
(Oligosen-Akhir sampai Pleistosen) dibentuk penemuan sejumlah stratigrafi baru dan
oleh litologi napal pasiran, batulempung, berujung pada pengusulan tata nama baru
batupasir gampingan, batulanau, batugamping telah dilakukan oleh Pringgoprawiro (2008).
pasiran dan batupasir konglomeratan. Litologi Sementara itu, struktur bawah permukaan di
yang mengisi stratigrafi Cekungan Jawa daerah Bojonegoro-Tuban telah diungkap
Timur Utara ini terdiri dari: batuan dasar melalui pengukuran geofisika dengan metoda
(basalt), Formasi Ngimbang, Kujung, Prupuh, gaya berat oleh Kamtono dkk.
Tuban, Tawun, Ngrayong, Bulu, Wonocolo,
Mengingat daerah (CJTU) mempunyai
Ledok, Mundu, Selorejo dan Lidah.
endapan prospek hidrokaron yang luas, maka
Keberadaan jenis litologi di atas dengan
penelitian untuk mendapatkan informasi
ketebalan yang signifikan telah membuat
struktur geologi bawah permukaan
wilayah ini memiliki potensi hidrokarbon
(subsurface) terus dilakukan. Namun
yang cukup signifikan.
keterbatasan kemampuan di kalangan industri
Ditinjau dari aspek potensi hidrokarbon perminyakan untuk mengungkap informasi
tersebut, Cekungan Jawa Timur Utara telah geologi, terutama geologi bawah permukaan
terbukti sebagai suatu wilayah yang kaya dan khususnya dalam teknik pengeboran,
akan cekungan hidrokarbon. Sejak masih merupakan kendala yang cukup berarti.
ditemukannya lapangan-lapangan minyak di Pada tahun 2006, pemboran dalam upaya
lokasi yang lama maupun baru di wilayah menemukan cadangan hidrokarbon yang baru,
Cepu dan Surabaya maka pencarian ladang- dilakukan di Porong Sidoarjo. Disinyalir
ladang minyak baru terus berlanjut. Saat ini, akibat kesalahan teknis pemboran yang juga
di Jawa Timur terdapat 34 wilayah kerja aktif, kemungkinan besar dipengaruhi oleh berbagai
atau 15% dari jumlah seluruh wilayah kerja faktor lainnya telah memicu datangnya
perminyakan di Indonesia, yang dioperasikan musibah dengan meluapnya lumpur panas
oleh berbagai kontraktor, baik perusahaan dari perut bumi melalui sumur pemboran
nasional maupun multinasional. Dari 34 Banjar Panji 1.
wilayah kerja tersebut, 13 di antaranya
2.2. Faktor Pemicu Semburan Lumpur
merupakan wilayah kerja berstatus eksploitasi
atau sedang dalam tahapan produksi migas. Besarnya jumlah lumpur yang keluar dari
Luas wilayah kerja aktif ini meliputi 52% luas ratusan ribu titik semburan (informasi terakhir
wilayah Cekungan Jawa Timur, sehingga berjumlah 180 ribu titik) di danau lumpur
masih terdapat peluang 48% wilayah tersebut, mengisyaratkan bahwa bagian
cekungan ini yang belum tereksplorasi. bawah dari lokasi tersebut kemungkinan besar
disusun oleh formasi batuan sedimen dengan
Seiring semakin meningkatnya kebutuhan
ketebalan yang cukup signifikan. Interpretasi
energi dalam negeri maupun dunia, pencarian
tersebut selaras dengan hasil penelitian Hasan
ladang-ladang minyak di lokasi lama maupun
(2008) yang menyatakan bahwa pemodelan
baru terus di upayakan. Pada Akhir dasawarsa
yang dilakukannya menunjukkan bahwa Jawa
1990 dan awal tahun 2000 penemuan
Timur memiliki cekungan sedimen Tersier
lapangan minyak baru di sekitar Surabaya
yang tebalnya mencapai 6 km. Pusat
(Lidah,Kruka, dsb) masih terus berlanjut.
cekungan terletak di tengah – tengah Jawa
Dengan penemuan lokasi-lokasi yang baru,
Timur berarah barat – timur, dan di antara
maka kegiatan yang berkaitan dengan
bagian timur Jawa Timur dan selat Madura
kegiatan pemboran-pemboran ladang minyak
berarah barat laut –tenggara.
baru terus bertambah.
“PeranGeologidalamPengembanganPengelolaanSumberDayaAlamdanKebencanaan”
Seminar NasionalKe–III
FakultasTeknikGeologiUniversitasPadjadjaran
Fenomena semburan lumpur di wilayah peserta pertemuan juga memperdebatkan
Cekungan Jawa Timur Utara, sebenarnya faktor pemicu semburan lumpur tersebut dan
bukanlah sebuah fenomena yang baru, karena perdebatan itu diakhiri dengan voting dan
sebelum semburan lumpur panas di Sidoarjo hasilnya sebagian besar peserta meyakini
terjadi, kawasan ini telah mengenal fenomena bahwa pemicu semburan lumpur tersebut
tersebut, yang sering disebut dengan adalah kesalahan dalam pemboran.
Gunungapi Lumpur (Mud Volcano).
Suatu penelitian yang dilakukan oleh Mazzini
Sejumlah Gunungapi Lumpur ini dapat
dkk. (2007) dengan menggunakan pendekatan
dijumpai di wilayah Purwodadi, Sangiran,
geokimia dan isotop, juga terfokus pada
Tuban, Gunung Anyar, Mojokerto dan
upaya mencari aspek pemicu terjadinya
Bangkalan di pulau Madura (Gambar 2.1).
semburan lumpur tersebut. Hasil penelitian
tersebut menyimpulkan bahwa semburan air
panas yang diikuti lumpur, uap air, CO dan
2
CH di Sidoarjo, disebabkan oleh adanya
4
perekahan (fracturing) yang diikuti oleh
penurunan tekanan fluida pori bertemperatur
di atas 100oC dari kedalaman yang lebih
dalam dari 1700 meter. Menariknya,
kesimpulan itu adalah kesimpulan final dari
penelitian tersebut tanpa adanya suatu perhatian
untuk mencari solusi bagaimana cara
menghentikan semburan lumpur tersebut.
Gambar 2. 1. Lokasi penyebaran Gunung Api Lumpur di Suatu tinjauan ilmiah tentang gunungapi
wilayah CJTU (diunduh dari http://hotmudflow.wordpress. lumpur yang diyakini terjadi melalui proses
com/maps/
penetrasi lumpur (mud diapir) dari bawah
Dalam konteks bencana yang ditimbulkan
permukaan bumi telah dipublikasikan pada
oleh semburan lumpur panas tersebut, banyak
bulan Mei 2008. Publikasi ini menyatakan
para pakar dari ilmu kebumian yang sudah
bahwa mud diapir adalah suatu intrusi dari
mencoba mengkaji fenomena tersebut.
massa lumpur/serpih yang relatif mobile yang
Namun sayangnya, kebanyakan kajian
menerobos lapisan batuan yang sudah ada
tersebut lebih terkonsentrasi pada mencari
sebelumnya yang disebabkan oleh tekanan
kemungkinan-kemungkinan yang
buoyancy dan differential. Bila mud diapir
menyebabkan terjadinya semburan lumpur
muncul di permukaan bumi karena adanya
tersebut. Secara garis besar terdapat dua
zona-zona lemah akibat adanya reaktivasi
pendapat tentang penyebab terjadinya
patahan (sesar) ataupun karena adanya
semburan lumpur pada 29 Mei 2006 tersebut,
migrasi material akibat kehilangan tekanan,
yaitu: (i) Semburan tersebut dipicu oleh
maka di permukaan akan terbentuk
gempa Yogyakarta yang terjadi pada tanggal
Gunungapi lumpur (mud volcano). Hal
27 Mei 2006, dan (ii) Semburan tersebut
tersebut dipahami sebagai suatu erupsi liar
terjadi karena kesalahan dalam proses
atau suatu proses ekstrusi dari lumpur yang
pemboran sumur Banjar Panji-1. Namun yang
kaya air yang seringkali diikuti dengan
menarik adalah, bahwa semua pakar seolah
keluarnya gas metan. Gejala ini ditemukan
terobsesi untuk menemukan jawaban terhadap
pada peristiwa semburan lumpur Lapindo
penyebab semburan lumpur tersebut. Obsesi
dimana gas metan keluar bersama-sama
ini tidak hanya terjadi di dalam negeri,
lumpur panas tersebut.
bahkan pada pertemuan AAPG di Capetown,
Afrika Selatan pada 28 Oktober 2008, para
“PeranGeologidalamPengembanganPengelolaanSumberDayaAlamdanKebencanaan”
Seminar NasionalKe–III
FakultasTeknikGeologiUniversitasPadjadjaran
Mud diapir dan Gunungapi lumpur umumnya dilihat sebagai fenomena Gunungapi Lumpur
terjadi pada cekungan “elisional” yang yang mendapatkan pasokan material dan air
memenuhi sejumlah kriteria seperti yang kontinyu sehingga semburan tersebut
penurunan tektonik yang stabil, pengendapan berlangsung dalam waktu yang lama. Namun
sedimen muda yang tebal dan berlangsung demikian, secara teoritis bila pasokan air yang
cepat, hadirnya lapisan batuan yang bersifat menyebabkan terjadinya material plastis di
plastis di bawah permukaan, tekanan fluida bawah permukaan dapat dihambat atau
yang berlebihan yang berada di bawah dihentikan maka semburan akan dapat
sedimen yang kompak/padat, potensi minyak dihentikan karena massa lumpur yang ada
bumi dan pasokan gas yang cukup, adanya akan kehilangan gaya bouyancy yang
produksi air dari suatu sekuen batu lempung dimilikinya.
yang terkubur, patahan dengan seismisitas
Hasil penelitian berdasarkan data seismik di
yang tinggi dan kemungkinan gradien
wilayah Porong mengungkap, bahwa, (i)
panasbumi/geothermal yang tinggi. Semua
terdapat patahan yg memotong puncak dari
kriteria tersebut sepertinya terpenuhi oleh
batugamping Formasi Kujung; (ii) adanya
wilayah CJTU. Oleh karena itu, fenomena
indikasi SLUMP (bisa jadi mewakili adanya
semburan lumpur panas Sidoarjo ini dapat
mobile shale) dan (iii) terdapatnya collapse
1.1. Tujuan
Tujuan penelitian ini adalah untuk
menghasilkan suatu solusi alternatif dalam
usaha menghentikan semburan lumpur panas
di Sidoarjo. Pendekatan yang dipakai dalam
penelitian ini adalah dengan mencari sumber
air yang memasok air sebagai komponen
pembentuk lumpur panas tersebut.
Pendekatan ini dipilih karena air merupakan
komponen terbesar pembentuk lumpur
tersebut (sekitar 70%), sehingga bila sumber
air tersebut dapat ditemukan dan dihentikan
Gambar 2.2.Penampang seismik bawah permukaan wilayah maka semburan lumpur tersebut diharapkan
Porong,diunduhdarialamat:http://rovicky.blogspot.com/2006/
juga akan berhenti.
06/ada-apa-dengan-mud-flow-di-jawa-timur.html
zone yang mengindikasikan bahwa di lokasi 1.2. Manfaat
tersebut pernah terjadi runtuhan pada masa
Penelitian ini memiliki manfaat yang besar
lalu atau paleo-collapse (lihat Gambar 2.2.).
bagi semua pemangku kepentingan, baik bagi
Walaupun belum diketahui faktor penyebab
pemerintah maupun masyarakat, karena bila
terjadinya runtuhan purba tersebut, namun
semburan lumpur panas di Sidoarjo tersebut
setidaknya hal itu menunjukkan bahwa
dapat dihentikan, maka biaya penanggulangan
batuan-batuan di bawah permukaan wilayah
yang harus dikeluarkan pemerintah akan
Porong relatif dinamis atau memiliki peluang
dapat dihemat dan dipergunakan untuk
pergerakan yang tinggi. Dengan demikian,
kepentingan umum lainnya. Di samping itu,
kemungkinan terjadinya mekanisme diapir
wilayah tersebut akan dapat dikembalikan
untuk membentuk gunungapi lumpur di
menjadi daerah produktif dan masyarakat
permukaan semakin besar.
akan dapat kembali memanfaatkan lahan
III TUJUAN DAN MANFAAT tersebut.
“PeranGeologidalamPengembanganPengelolaanSumberDayaAlamdanKebencanaan”
Seminar NasionalKe–III
FakultasTeknikGeologiUniversitasPadjadjaran
IV METODOLOGI kuantitas air yang sudah dimuntahkan ke
permukaan bumi begitu besar sehingga tidak
Metodologi penelitian ini mencakup dua
mungkin bila hanya dipasok dari wilayah
aspek besar, yakni kerangka pemikiran dan
sekitar danau yang datar dan sudah tidak hijau
metode pengumpulan data. Dalam kerangka
lagi. Dari kedua kemungkinan tersebut, maka
pemikiran akan diberikan konsep teoritis yang
kemungkinan Selat Madura sebagai sumber
akan dipakai untuk mencapai tujuan
air pemasok untuk semburan lumpur dapat
penelitian, sedangkan pada metode
diabaikan karena hasil penelitian Mazzini
pengumpulan data akan diuraikan cara untuk
dkk. (2007) di atas menyimpulkan bahwa air
memperoleh data yang diperlukan dalam
yang membentuk lumpur Sidoarjo tersebut
penerapan konsep teoritis tersebut.
tidak memiliki isotop yang sama dengan air
Dalam penelitian ini, fokus penelitian laut. Dengan demikian, maka alternatif air
ditujukan untuk mengetahui aspek apa saja laut di Selat Madura sebagai sumber air untuk
yang berperan dalam menjaga kontinyuitas semburan lumpur tersebut terbukti tidak
semburan sehingga dapat dicarikan solusi mendukung. Namun demikian, untuk
alternatif untuk menghentikan semburan memastikan bahwa tidak terdapat aliran air
tersebut. Seperti telah disinggung pada Bab bawah permukaan yang menuju ke danau
pendahuluan bahwa fraksi terbesar dari lumpur dari Selat Madura, pengukuran
lumpur yang keluar dari perut bumi tersebut geofisika dengan metoda gayaberat dan AMT
adalah air, yakni mencapai 70%. Oleh karena tetap dilakukan di sebelah timur danau untuk
itu, secara teoritis dapat dikatakan bahwa melengkapi pengukuran yang dilakukan di
semburan lumpur tersebut tidak akan dapat sebelah timur laut Gunung Penanggungan.
berlangsung secara kontinyu bila sumber air Gambar 4.1. di atas menunjukkan bahwa
yang memasok air ke danau lumpur tersebut danau lumpur tersebut berada di sebelah timur
tidak ada. Secara geografis, wilayah danau laut Gunung Penanggungan, sehingga bila
lumpur tersebut terletak di sebelah barat Selat sumber air tersebut berasal dari wilayah
Madura dan di timur laut Gunung gunung ini maka daerah pengukuran geofisika
Penanggungan. tersebut merupakan jalan terpendek bagi
aliran air menuju kawasan danau lumpur.
4.1.Metode Pengumpulan Data
Untuk mendapatkan data yang diperlukan
dalam mengungkap geologi bawah
permukaan wilayah sekitar daerah semburan
lumpur Sidoarjo, maka pengukuran dilakukan
dengan mengombinasikan tiga metoda
geofisika yang memiliki keunggulan masing-
masing, sehingga hasil yang diperoleh dapat
diharapkan memberikan informasi yang valid,
akurat dan jelas. Metoda geofisika dimaksud
adalah metoda Gayaberat. Magnetotelluric
Gambar 4.1.Citra daerah Jawa Timur yang memperlihatkan (MT) dan Audio Magnetotelluric (AMT).
danau lumpur yang berada disebelah timur laut Gunung
Penanggungan. Diambil dari Google Earth. 4.1.1.Metode Gayaberat
Selat Madura dan gunung api merupakan Gayaberat adalah merupakan salah satu
sumber air yang paling mungkin memasok air metode geofisika yang sering digunakan
ke wilayah danau lumpur, mengingat dalam kegiatan eksplorasi, mulai dari
“PeranGeologidalamPengembanganPengelolaanSumberDayaAlamdanKebencanaan”
Seminar NasionalKe–III
FakultasTeknikGeologiUniversitasPadjadjaran
hidrokarbon, panasbumi, mineral, airtanah 6000 meter lebih.Pengukuran data AMT dan
sampai kepada studi struktur kerak bumi. MT dilakukan dengan jarak antar titik ukur
Prinsip metode ini berdasarkan kepada 1000 meter yang dibuat dalam lintasan
anomali gayaberat yang muncul karena terpilih. Perkiraan jumlah titik ukur AMT dan
adanya keanekaragaman kerapatan batuan MT masing-masing sekitar 1 titik ukur/hari.
(rock density inhomogeneity) di bawah
4.1.3.Teknik Pelaksanaan Pengumpulan
permukaan. Keanekaragaman kerapatan
Data
batuan tersebut boleh jadi mencirikan adanya
suatu struktur geologi atau batas lapisan, serta Metode pengumpulan data yang dipilih dalam
bahan-bahan penyusun lapisan tersebut, penelitian ini adalah survey lapangan, analisis
termasuk kehadiran fluida di dalamnya. di laboratorium dan studio. Survey lapangan
Kerapatan batuan yang belum terkompaksi berupa pengukuran geofisika dengan metoda
akan lebih kecil nilainya dibandingkan gayaberat, AMT dan MT. Sedangkan
dengan batuan yang terkompaksi dengan baik pekerjaan studio di lakukan berupa
(well compacted). Dengan kata lain, anomali pengolahan data, pembuatan peta kontur
gayaberat batuan sedimen tebal yang tidak anomali Bouguer, peta anomali sisa orde 1, 2
terkompaksi akan lebih kecil daripada batuan dan 3, model penampang 2-D bawah
sedimen tipis yang kompak. Perbedaan nilai permukaan, model dekonvolusi kedalam
kerapatan tersebut berkisar antara 0.3 sampai struktur gayaberat, model tahanan jenis
0.7 g/cm3. AMT/MT 2-D. Studi pemetaan bawah
permukaan dan model bawah permukaan
4.1.2. Audio Magnetotelluric (AMT) dan
dimaksudkan untuk memperoleh data berupa
Magnetotellurik
penampang geologi yang menggambarkan
Metoda AMT dan MT adalah metoda struktur bawah permukaan wilayah
sounding elektromagnetik (EM) untuk penelitian. Kriteria dan lokasi penelitian
mengetahui struktur tahanan jenis bawah adalah untuk mendapatkan gambaran yang
permukaan dengan cara melakukan dibutuhkan agar tercapai sasaran, maka dicari
pengukuran pasif komponen medan listrik (E) lokasi penelitian yang tepat sasaran. Lokasi
dan medan magnet (H) alam yang berubah pengambilan data dipilih pada lintasan yang
terhadap waktu. Medan EM mempunyai berhadapan dengan arah lokasi semburan
kawasan frekuensi dengan rentang band lumpur agar data yang diperoleh memiliki
frekuensi panjang yang mampu untuk validitas yang layak (Gambar 4.2.).
investigasi dari kedalaman beberapa puluh
meter hingga ribuan meter di bawah muka
bumi. Makin rendah frekuensi yang dipilih
makin dalam jangkauan penetrasi. Sumber
energi gelombang EM yang digunakan dalam
pengukuran AMT adalah sumber dari alam
dengan frekuensi yang diambil berada pada
frekuensi audio (30.000 - 1Hz), yang
diperhitungkan dapat menembus kedalaman
<1000 meter. Sedangkan sumber energi
gelombang EM yang digunakan dalam
pengukuran MT pada prinsipnya sama, hanya
perbedaan frekuensi yang digunakan pada Gambar 4.1. Peta yang menunjukkan lokasi-lokasi lintasan
pengukuran dengan metoda Gravity, AMT dan MT di
frekuensi audio antara ( 0,001 – 10KHz) yang
wilayah yang berhadapan dengan danau lumpur.
diperhitungkan dapat menembus kedalaman >
“PeranGeologidalamPengembanganPengelolaanSumberDayaAlamdanKebencanaan”
Seminar NasionalKe–III
FakultasTeknikGeologiUniversitasPadjadjaran
V HASIL DAN PEMBAHASAN (SW), di sekitar daerah Watukosek di kaki
gunung Penanggungan. Anomali ini
Pada Bab ini akan disajikan hasil kegiatan
ditafsirkan sebagai tinggian anomali
lapangan berupa, pengukuran dengan metode
gayaberat isostasi sedang. Sementara itu, pola
gayaberat atau, AMT dan MT serta analisis
kedua, merupakan anomali yang diwakili oleh
dan interpretasi terhadap semua data tersebut.
nilai anomali -20 sampai -36 dan menempati
Berdasarkan semua analisis dan pembahasan
wilayah sebelah Timurlaut (NE) di sebelah
pada bab ini, maka akan dapat ditarik
Timur komplek Porong Lapindo. Anomali ini
kesimpulan pada bab selanjutnya.
ditafsirkan sebagai anomali gayaberat isostasi
5.1. Data Gayaberat rendah, yang diperkirakan sebagai endapan
sedimen Tersier dan Kuarter yang cukup
Penyajian dan pembahasan data gayaberat
tebal. Kedua pola ini menunjukkan adanya
dibagi menjadi empat bagian, yakni Anomali
perbedaan kedalaman batuan dasar
Bouguer, Anomali Sisa, Model 2D Anomali
(basement) antara bagian Baratdaya (SW)
Bouguer Gaya Berat dan Dekonvolusi
dengan Timurlaut (NE) daerah penelitian.
Anomali Bouguer.
Lebih dari itu, kontrol struktur geologi diduga
5.1.1.Anomali Bouguer
sangat kuat mempengaruhi distribusi anomali
Pengukuran gayaberat telah dilakukan di gayaberat di daerah penelitian.
daerah Porong Sidoarjo dan telah merekam
5.1.2. Anomali Sisa
data sebanyak 161 titik ukur dengan interval
Anomali sisa gayaberat diperoleh dengan cara
jarak antara dua titik ukur kira-kira 1km.
memisahkan pengaruh anomali lokal dari
Setelah terlebih dahulu dilakukan koreksi-
pengaruh anomali regional. Pada umumnya,
koreksi terhadap data tersebut maka disajikan
solusi yang dihasilkan akan tergantung pada
dalam bentuk peta kontur anomali Bouguer
kualitas informasi tambahan dalam
(Gambar 5.1.).
mendekatkan sumber anomali lokal yang
benar-benar mewakili obyek batuan penyebab
anomali. Dari hasil studi pemisahan anomali
sisa, diperoleh gambaran anomali sisa orde-
satu (Gambar 5.2.) yang lebih representatif
dan diharapkan dapat mencerminkan
konfigurasi geologi bawah permukaan daerah
penelitian.
Gambar 5. 1. Peta kontur anomali Bouguer daerah Porong,
Sidoarjo Jawa Timur berikut titik-titik ukur gayaberat,
interval 2 mGal, linkaran putih posisi semburan lumpur dari
sumur bor Lapindo, garis merah putus-putus adalah lintasan
pengukuran MT
Peta kontur anomali Bouguer tersebut secara
kualitatif dapat diinterpretasikan adanya dua
pola anomali di wilayah tersebut yaitu, pola
pertama yang diwakili oleh anomali dengan
Gambar 5. 2. Peta anomali sisa orde-satu yang
nilai anomali berkisar antara +4 sampai -16
memperlihatkan kemiripan dengan peta anomali Bouguer
mGal yang menempati daerah Baratdaya
“PeranGeologidalamPengembanganPengelolaanSumberDayaAlamdanKebencanaan”
Seminar NasionalKe–III
FakultasTeknikGeologiUniversitasPadjadjaran
Membandingkan anomali Bouguer dengan Tersier sampai Kurter maupun endapan
anomali sisa, maka terlihat bahwa peta permukaan.
anomali Bouguer sangat mirip dengan peta
anomali sisa orde satu. Oleh karena itu dapat
ditafsirkan bahwa batuan dasar sangat
berpengaruh dalam membentuk pola anomali
Bouguer tersebut diatas. Kuatnya pengaruh
tersebut mencerminkan bahwa batuan
penutup batuan dasar relatif tipis atau batuan
dasar sangat dalam. Berdasarkan pola
penyebaran maupun bentuk dari anomali yang
diperoleh, dapat ditafsirkan beberapa
kelurusan yang diperkirakan sebagai garis
patahan dan umumnya diinterpretasikan
sebagai sesar geser (Gambar 5.1). Arah
pergerakan ditafsirkan dari bentuk ketidak
lurusan pola anomali. Minimal Ada 2 buah Gambar 5.3.Model 2-D Anomali Bouguer daerah
Porong, Sidoarjo.
kelurusan yang teridentifikasi dengan
pergeseran berarah relatif baratlaut-tenggara. Lapisan kedua memiliki kerapatan batuan
Beberapa tonjolan-tonjolan anomali positif 2.25 gr/cm3 dan diinterpretasikan sebagai
membentuk kontur melingkar ditengah-tengah batuan sedimen yang berumur lebih tua
lokasi penelitian yang letaknya hampir sejajar dengan ketebalan sekitar 0.5km di mulai pada
dari barat ke timur membentuk punggungan. kedalam antara 0,7 sampai 1,2km dan
menunjukkan penipisan kearah selatan
5.1.3. Model 2-D Anomali Bouguer
Porong Sidoarjo. Lapisan ketiga yang
Gayaberat
merupakan lapisan paling bawah ditempati
Hasil pemodelan gayaberat didasarkan pada oleh batuan dengan nilai kerapatan batuan
satu lintasan terpilih berarah utara selatan 2.50 gr/cm3, yang diinterpretasikan sebagai
yang memotong pola umum struktur batu gamping Formasi Kujung. Batuan
Cekungan Jawa Timur Utara (CJTU). Model tersebut tampak keberadaannya cukup dalam.
ini dibuat berimpit dengan model penampang Dalamnya batuan dasar diperkirakan telah
tahanan jenis magnetotellurik (MT). Hal ini mendominasi efek anomali tinggi daerah
dilakukan untuk mempertegas keberadaan penelitian dibandingkan dengan batuan
struktur yang diharapkan, dengan menerapkan sedimen, batu gamping maupun batuan
metode yang berbeda. Model lintasan ini volkanik yang menutupinya.
(Gambar 5.3.) dimulai dari Porong, sebelah
5.1.4. Dekonvolusi Anomali Bouguer
utara wilayah penelitian, menerus ke selatan
sampai daerah Desa Watukosek dengan Dekonvolusi merupakan salah satu metode
panjang lintasan sekitar 10km. interpretasi dalam eksplorasi geologi bawah
permukaan yang diterapkan pada data
Hasil pemodelan menunjukkan penampang
potensial gayaberat. Dalam berbagai versi,
gayaberat terdiri atas 3 lapisan. Lapisan
metode ini telah diaplikasikan pada data
pertama dengan nilai kerapatan batuan 2.10
gayaberat dan magnetik untuk menentukan
gr/cm3, diinterpretasikan sebagai batuan
posisi dan kedalaman sumber anomali.
sedimen dengan ketebalan sekitar 0-1km
Prinsip metode ini adalah memisahkan bentuk
menipis ke arah selatan. Batuan sedimen ini
benda penyebab anomali dari data medan
tidak dapat dipisahkan dengan data yang ada,
potensial gayaberat yang didasarkan pada
apakah terdiri dari batuan sedimen berumur
“PeranGeologidalamPengembanganPengelolaanSumberDayaAlamdanKebencanaan”
Seminar NasionalKe–III
FakultasTeknikGeologiUniversitasPadjadjaran
pendekatan dari pengukuran anomali memiliki arah dan pola yang sama juga
gayaberat maupun medan magnetik dalam terdapat di tengah dan di sebelah barat daerah
suatu jendela bergerak. Dalam jendela penelitian dengan kedalaman serta panjang
tersebut, anomali diasumsikan sebagai
struktur yang bervariasi. Sesar-sesar tersebut
refleksi dari satu sumber anomali dengan
tampak jelas dari kelurusan titik-titik
kerapatan atau kemagnetan yang seragam
kedalaman yang dibuat dari solusi
dengan karakteristik posisi dan kedalaman
dekonvolusi Euler.
dari sumber anomali yang lebih dekat atau
yang memberikan efek lebih besar. 5.2. Data Magnetotellurik
Dalam metode ini, harga kerapatan batuan Pengukuran data magnetotellurik (MT)
maupun kerentanan magnetik tidak perlu menghasilkan sebanyak 9 titik ukur yang
diketahui atau dihitung. Karena itu, metode dibuat berbentuk penampang tahanan jenis
dekonvolusi ini sangat bermanfaat untuk MT, dengan interval antar titik ukur kira-kira
memperoleh informasi yang cepat pada 1km. Lintasan ini dibuat pada arah dari
daerah yang kurang data atau informasi baratdaya ke timurlaut, atau sepanjang
lainnya. penampang dari Desa Watukosek di kaki
Gunung Penanggungan sampai dengan daerah
Hasil dari dekonvolusi Euler (Gambar 5.4.)
Porong (Gambar 5.5.)
memperlihatkan beberapa kelurusan dari
struktur yang berarah baratdaya - timurlaut,
yaitu di sebelah timur kaki Gunung
Penanggungan dengan kedalaman 0.2 - 0.7
km. Pola yang mirip diidentifikasi juga lebih
kearah timur lagi yaitu disekitar pemboran
sumur Lapindo Brantas daerah Porong dengan
kedalaman 1,5 –3 km.
Gambar 5. 5. Distribusi batuan berdasarkan tahanan jenis
dan penafsiran struktur berdasarkan penampang model 2-D
tahanan jenis MT daerah Porong, Sidoarjo.
Hasil dari studi model ini menghasilkan
beberapa lapisan kelompok tahanan jenis
yaitu pertama (warna biru) kelompok tahanan
jenis 1- 80 Ohm-m, kedua (warna putih)
kelompok tahanan jenis 80-200 Ohm-m,
ketiga (warna merah muda) kelompok
Gambar 5. 4. Peta dekonvolusi daerah Porong, Sidoarjo
yang menunjukkan sejumlah kelurusan struktur yang berarah tahanan jenis 200-5000 Ohm-m dan keempat
NE-SW yang salah satunya menerus dari kaki Gunung (warna merah tua) kelompok tahanan jenis
Penanggungan ke arah danau lumpur.
5000-10000 Ohm-m. Lapisan pertama
Dari pola data dekonvolusi Euler ini
menempati wilayah mulai dari titik ukur MT-
diinterpretasikan adanya kelurusan kontrol 4 sampai dengan MT-9. Pada titik ukur MT-3
struktur yang menerus dari kaki Gunung lapisan ini muncul mulai dari permukaan
Penanggungan kearah sebelah timurlaut dengan kisaran ketebalan 0-500 meter hingga
Porong. Beberapa struktur lainnya yang pada titik MT-5. Dari titik MT-5, lapisan ini
“PeranGeologidalamPengembanganPengelolaanSumberDayaAlamdanKebencanaan”