5 (pa eddy)
DESCRIPTION
aTRANSCRIPT
Solusi, Vol. 9 No. 19, Juni - Agustus 2011
42
PETA NILAI ANOMALI BOUGUER (GAYABERAT) DAN
DEFORMASI STRUKTUR BAWAH PERMUKAAN
DI SEKITAR AREA TERDAMPAK LUMPUR SIDOARJO
PROVINSI JAWA TIMUR
Oleh :
Dr. Eddy Supriyana
ABSTRAK
Metoda monitoring gayaberat atau selanjutnya disebut gravity time-lapse,
merupakan salahsatu cara untuk memonitoring suatu perubahan kondisi bawah permukaan
dengan melalui pengukuran perubahan nilai gayaberatnya. Dengan prinsip pengukuran
gayaberat secara berulang, baik harian, mingguan, bulanan maupun tahunan dengan
menggunakan alat gravitimeter yang sangat teliti hingga mencapai orde miliGal.
Dari hasil pengamatan monitoring gayaberat presisi (time-lapse) akan diperoleh
nilai anomali gayaberat, kemudian dipetakan menjadi pola sebaran nilai anomali gayaberat
(Anomaly Bouguer) daerah Porong Sidoarjo. Selanjutnya, representasi dari pola sebaran
anomali gayaberat tersebut, akan memberikan gambaran mengenai kondisi di bawah
permukaan, maka dari beberapa pengamatan (situasi awal dan situasi akhir), akan diperoleh
nilai perubahan massa. Secara umum hal ini dapat diindikasikan dinamika pergerakan massa
yang berada di bawah permukaan sekitar Porong Sidoarjo, yang memberikan nilai positif
atau nilai negatif.
Kata Kunci : monitoring, anomali gayaberat (Anomaly Bouguer), anomali residual.
Latar Belakang
Pembentukan gunung lumpur (mud volkano) di daerah Porong Sidoarjo merupakan
akibat dari keluarnya tekanan dan temperatur tinggi bercampur dengan lumpur.
Permasalahan yang muncul adalah daerah terdampak akibat luapan lumpur sehingga perlu
dilakukan kajian secara detil yang dapat memberikan bahan masukkan untuk pemerintah
setempat dalam penanganan daerah yang terdampak tersebut. Penelitian gayaberat maupun
monitoring gayaberat dengan sasaran adalah mengungkapkan deformasi bawah permukaan
yang berhubungan struktur geologi bawah permukaan.
Kondisi Geografis
Porong adalah sebuah kecamatan di Kabupaten Sidoarjo, Provinsi Jawa Timur,
Indonesia. Porong terletak sekitar 14 kilometer di sebelah selatan pusat kota Sidoarjo.
Kecamatan ini berbatasan dengan Kecamatan Krembung di sebelah barat, Kabupaten
Pasuruan di selatan, Kecamatan Tanggulangin dan Candi di Utara, dan Selat Madura di
Timur dan terdapat 13 desa dan 6 kelurahan di kecamatan ini.
Di bawah ini adalah foto 2 desa yang tergenang lumpur yakni desa Renokenongo
dan Kedungbendo dengan Koord : 7o31’ 47.28’’ LS (Lat) & 1120 42’ 49.16” BT (Long).
Solusi, Vol. 9 No. 19, Juni - Agustus 2011
43
Gambar 1. : Banjir Lumpur Panas
Sidoarjo atau Lumpur Lapindo atau
Lumpur Sidoarjo (Lusi), adalah peristiwa
menyemburnya lumpur panas di lokasi
pengeboran PT Lapindo Brantas di Desa
Renokenongo, Kecamatan Porong,
Kabupaten Sidoarjo, Jawa Timur, sejak
tanggal 27 Mei 2006
Lokasi semburan lumpur ini berada
di Porong, yakni kecamatan di bagian selatan
Kabupaten Sidoarjo, sekitar 12 km sebelah
selatan kota Sidoarjo. Kecamatan ini berbatasan dengan Kecamatan Gempol (Kabupaten
Pasuruan) di sebelah selatan.
Lokasi semburan hanya berjarak 150-500 meter dari sumur Banjar Panji-1 (BJP-1),
yang merupakan sumur eksplorasi gas milik Lapindo Brantas sebagai operator blok Brantas.
Oleh karena itu, hingga saat ini, semburan lumpur panas tersebut diduga diakibatkan
aktivitas pengeboran yang dilakukan Lapindo Brantas di sumur tersebut. Pihak Lapindo
Brantas sendiri punya dua teori soal asal semburan. Pertama, semburan lumpur berhubungan
dengan kesalahan prosedur dalam kegiatan pengeboran. Kedua, semburan lumpur kebetulan
terjadi bersamaan dengan pengeboran akibat sesuatu yang belum diketahui. Namun bahan
tulisan lebih banyak yang condong kejadian itu adalah akibat pemboran.
Lokasi tersebut merupakan kawasan pemukiman dan di sekitarnya merupakan salah
satu kawasan industri utama di Jawa Timur. Tak jauh dari lokasi semburan terdapat jalan tol
Surabaya-Gempol, jalan raya Surabaya-Malang dan Surabaya-Pasuruan-Banyuwangi (jalur
pantura timur), serta jalur kereta api lintas timur Surabaya-Malang dan Surabaya-
Banyuwangi,Indonesia
Maka di sekitar lokasi itulah kami melakukan survey dan membuat titik amat baik
untuk titik amat gayaberat maupun untuk elevasi sebanyak ± 230 titik amat pengukuran
dengan menggunakan metoda gayaberat (type Eliod) dan elevasi menggunakan Leica yang
tersebar dengan radius 12 km dari pusat semburan lumpur termasuk di area padat perumahan
penduduk.
Pengukuran gayaberat sebagai monitoring daerah lumpur Sidoarjo dan sekitarnya
telah dilakukan sejak tahun anggaran 2009, sampai saat ini telah dilakukan empat kali
pengukuran yaitu bulan September 2009, Desember 2009, Juli 2010 dan terakhir Nopember
2010. Adapun monitoring gravity tersebut digunakan untuk memantau aktifitas luapan
lumpur Porong maupun aspek struktur geologinya yang berdampak terhadap amblasan atau
penurunan tanah permukaan dan bawah permukaan. Salah satu indikasi dampaknya adalah
penurunan jalan di Jalan Siring Barat maupun tembusan gas yang muncul di sekitar tanggul
lumpur bagian Barat dan bualan gas dan air di bagian Selatan tanggul.
Oleh karena monitoring gayaberat yang telah dilakukan merupakan kelanjutan dari
monitoring sebelumnya yang memberikan informasi deformasi geologi bawah permukaan,
berupa zona lemah atau zona kuat. Zona lemah yang menunjukkan adanya pengurangan atau
penurunan massa, dalam hal penurunan menunjukkan arah barat laut yaitu sekitar Siring
Barat, Wunutatau, Ketapang sampai Tanggulangin. Sedangkan zona kuat adalah
pengangkatan batuan alas atau batuan yang berdensitas tinggi terletak di Barat daya dan
Utara tanggul.
Solusi, Vol. 9 No. 19, Juni - Agustus 2011
44
Kemungkinan terbentuknya zona lemah atau penurunan massa diduga adanya
rekahan dan terbentuknya zona porositas besar yang terisi oleh gas hidrokarbon atau gas lain.
Penelitian gayaberat yang telah dilakukan pada tahun anggaran 2010 prioda bulan
Juli 2010 diperoleh dalam dua analisis yaitu kontur gayaberat daerah Sidoarjo sehingga
diperoleh gambaran struktur geologi bawah permukaan. Sedangkan monitoring untuk
memperoleh gambaran perubahan massa berdasarkan dari dua kali pembacaam gayaberat
pada waktu yang berbeda (time-lapse). Selain diperoleh informasi perubahan di lokasi yang
dilakukan sebelumnya, juga dilakukan pemetaan gayaberat rinci dengan inteval lebih kecil
dari 500 meter. Pemetaan ini dimaksudkan untuk melihat pola struktur geologi bawah
permukaan ke arah Utara dari lokasi lumpur Porong.
Hasil monitoring pengukuran memberikan perkembangan zona lemah yang
berhubungan dengan perluasan amblasan dari pola struktur bawah permukaan, sedangkan
pemetaan gayaberat rinci untuk memperoleh gambaran pola struktur yang berarah Barat daya
– Timur laut yang mencari korelasi dari luapan lumpur Porong Sidoarjo dengan gunung
lumpur Kalang Anyar di bagian Timur laut.
Maksud dan Tujuan Penelitian
Penelitian gayaberat untuk monitoring lumpur Sidoarjo merupakan penelitian yang
tidak terpisahkan dari penelitian sebelumnya, sehingga penelitian ini dapat memperoleh data
gayaberat secara priodik, sehingga diperoleh gambaran perubahan nilai gayaberat (Anomali
Bouguer) yang dikorelasikan dengan penurunan (perpindahan) massa atau perubahan aliran
masa. Sedangkan tujuan dari penelitian ini adalah untuk memperoleh gambaran secara umum
daerah terdampak yang dikorelasikan dengan pola struktur yang tergambar dari kontur atau
penampang anomali gayaberat maupun peta perubahan nilai gayaberat.
Permasalahan
Deformasi geologi bawah permukaan setiap saat selalu mengalami perubahan
ditunjukkan adanya manifestasi berupa tembusan gas, semburan air dan gas di daerah Besuki
Barat, Wunut dan Keducangkring, maupun amblasan jalan di Siring Barat. Oleh karena itu
diperlukan adanya monitoring dari reaktivasi struktur geologi bawah permukaan yang telah
mengalami perubahan, dan ditimbulkan karena adanya beban lumpur Porong. Monitoring
melalui pengamatan gayaberat merupakan kajian yang cukup representatif dalam
hubungannya dengan aliran massa maupun penurunan massa.
Kota Sidoarjo merupakan bagian selatan dari Cekungan Jawa Timur, yang
terpotong oleh lintasan sesar yang berarah Barat daya – Timur laut mulai dari Gunung
Penanggungan sampai Selatan Mudura di Utara dan juga dicirikan adanya lintasan gunung
lumpur mulai LUSI, Kalang Anyar sampai gunung lumpur di Madura. Hasil penelitian ini
akan memberikan masukan pada pemerintah pusat maupun pemda setempat melalui Pusat
Survei geologi, Badan geologi, dalam penanganan dampak bencana lumpur Porong yang
berhubungan dengan sarana dan prasaran maupun infrastruktur di kawasan Kabupaten
Sidoarjo.
Solusi, Vol. 9 No. 19, Juni - Agustus 2011
45
Gambar 2. : Lokasi bualan gas dan air di bagian barat jalan raya porong dan
amblasan di jalan Siring Barat.
Metodologi
Metodologi yang digunakan dalam penelitian adalah melakukan penelaahan laporan
maupun peta geofisika atau geologi daerah Porong, Sidoarjo. Hal yang sangat perlu
dipertimbangkan adalah membuat sebaran titik amat yang representatif, sehingga dapat
mengakomodir semua data yang dapat menggambarkan kondisi bawah permukaan.
Selanjutnya dilakukan pengukuran gayaberat dan elevasi (GPS Leica) dengan interval 250
sampai 500 meter. Pengukuran gayaberat dilakukan secara looping tertutup, artinya
pengukuran gayaberat di mulai dari titik pangkal lapangan kemudian kembali lagi ke titik
pangkal lapangan, setelah melakukan pengukuran pada titik pengamatan di lapangan sesuai
dengan rencana pada peta kerja. Dimana titik pangkal lapangan tersebut terletak di Wisma
Kartini, Jalan Kartini Sidoarjo yang telah terikat dengan titik pangkal di Kantor BPLS
Surabaya.
Titik pengukuran ditentukan pada tempat yang mudah dijangkau dan dikenal,
seperti halaman kantor kelurahan, sekitar mesjid, pertigaan jalan maupun sekitar jembatan.
Penempatan lokasi tersebut sangat diperlukan akan membantu di dalam penelitian gayaberat
yang digunakan sebagai monitoring gayaberat. Penambahan titik pengamatan diarahkan ke
arah Utara dari lokasi lumpur Porong, dimaksudkan untuk melihat struktur geologi yang
berkembang ke arah Utara atau di sekitar Kota Sidoarjo. Pengukuran gayaberat ke arah Kota
Sidoarjo mempunyai kesulitan yang cukup tinggi disebabkan tingginya arus lalu-lintas,
sehingga sulit dijadikan sebagai lokasi montoring gayaberat.
Lokasi dan Aksesibilitas
Lokasi peneliltian sekitar semburan lumpur panas, secara administratif masuk ke
dalam Kecamatan Porong, Kabupaten Sidoarjo, Provinsi Jawa Timur ( gambar 3). Lokasi
penelitian dapat ditempuh melalui udara atau darat dari Bandung – Surabaya dan dari
Surabaya ke lokasi penelitian dapat ditempuh melalui jalan darat. Luas area yang di lakukan
survey yaitu 11 x 8 km, dengan koordinat antara 112 41’ -11244’ BT dan 0730’ - 07 33’
LS ( gambar 2). Secara detail lokasi penelitian terdiri dari dua kecamatan meliputi beberapa
desa. Sarana utama berupa jalan aspal dengan kondisi yang baik, sehingga memudahkan
didalam pencapaian lokasi atau titik pengamatan gayaberat.
Solusi, Vol. 9 No. 19, Juni - Agustus 2011
46
BS
Ttk-1 Ttk-2 Ttk-3 Ttk-4 Ttk-5 Ttk-6 Ttk-7 Ttk-8
Keterangan :
BS = titik pangkal lapanganTtk-1 = titik pengamatan pada titik pengamatan ke I
Gambar 3. : Peta Indek lokasi penelitian gayaberat untuk monitoring LUSI
Peralatan Survey
1. Gravity Eliod type LaCoste & Romberg ( 1 unit )
2. GPS Leica (2 unit)
3. Kompas Geologi (1 buah)
4. Palu geologi (1 buah)
5. Laptop (1 unit)
6. Peta Topografi (1 lembar)
Pengukuran
Untuk memperoleh data gravity dengan ketelitian yang baik, maka didalam
pelaksnaannya dilakukan tahapan pekerjaan di kantor maupun di lapangan. Tahap pekerjaan
di kantor dilakukan dengan pemeriksaan peralatan lapangan yang akan digunakan berupa
gravity meter dan GPS Leica. Pengecekan gravity berupa adjustmen dan pengukuran secara
berulang. Adjurment digunakan untuk memperoleh nilai baca antara reading line dan
pembacaan galvanometer. Sedangkan pengukuran berulang dilakukan antara DG 0 dan titik
tetap di Kampus UPI Bandung, diperoleh beda baca yang sangat kecil di bawah 0.05 mgal
setelah kembali ke DG 0.
Selanjutnya pengukuran lapangan dilakukan dengan mencari lokasi titik-titik
pengamatan yang telah direncanakan pada peta kerja, yang dimulai dari pangkal lapangan
dan kembali lagi ke titik pangkal lapangan. Cara pengukuran tersebut diperlukan korekai
apungan maupun koreksi alat untuk menentukan tingkat ketelitian peralatan gayaberat
dilapangan ( gambar 4).
Gambar 4. : Teknik pengukuran gayaberat di daerah Porong
Solusi, Vol. 9 No. 19, Juni - Agustus 2011
47
Gambar 5. : Peta lokasi dan sebaran titik-titik amat yang telah direncanakan
Aktivitas pengambilan data gayaberat menggunakan alat gravity type Eliod dan Leica di
sekitar radiaus ± 1 - 3 km dari semburan gas Lapindo dan dekat dengan pompa gas
Pertamina Porong Sidoarjo
Solusi, Vol. 9 No. 19, Juni - Agustus 2011
48
Gambar 6. : Aktivitas pengambilan data di lapangan di dekat LUSI
Pengolahan Data
Pengolahan data gayaberat dilakukan dengan koreksi – koreksi yang telah baku yaitu koreksi
tide, koreksi apungan (drift), koreksi udara bebas, koreksi bouguer dan koreksi topografi.
Koreksi drift adalah koreksi yang disebabkan perubahan baca akhir (mgal) terhadap
baca awal (mgal) di BS dibagi waktu atau :
Koreksi udara bebas (FAC) = 0.4091 x height
Koreksi Bouguer ( BC) = 0.03096 x ρ x height
Koreksi untuk pengolahan data gravity digunakan program yang telah baku sehingga
memudahkan untuk pengecekan data gayaberat, apabila diperoleh nilai extrim yang mungkin
terjadi karena kesalahan saat pengukuran maupun kesalahan saat menuliskan data lapangan.
Hasil pengolahan data disajikan dalam bentuk rows data gayaberat yang terdiri atas
No. Station, Jam baca alat, Baca Alat, Koreksi Drift, Baca Satuan mgal, Latitude,
Longitude, FAA dan BA.
Selain rows data juga disajikan indek peta penyebaran titik amat, distribusi titik
amat gayaberat, peta kontur gayaberat. Dan penampang model geologi bawah permukaan
daerah penelitian.
Pengolahan data dilakukan dalam dua tahap, yaitu tahap pengolahan data di
lapangan dan pengolahan data di kantor. Pengolahan di lapangan sifatnya sementara untuk
pengecekan hasil pengukuran, jika terjadi perbedaan sangat besar, dilakukan pengukuran
ulang pada titik pengamatan tersebut. Sedangkan pengolahan data di kantor sifatnya tetap
artinya semua rekaman data telah dianggap benar. Selanjutnya dilakukan pembuatan peta
kontur untuk menentukan pola anomali rendah atau tinggi yang dikorelasikan terhadap
kondisi batuan atau struktur bawah permukaannya.
Hasil dan Pembahasan
Hasil yang diperoleh dalam penelitian gayaberat daerah Porong diperoleh dalam 2 Analisis
pembahasan yaitu perubahan massa dan peta anomali gayaberat Sidoarjo.
Pengukuran gayaberat untuk memperoleh struktur geologi bawah permukaan yaitu sesar
yang berarah Utara – Selatan, sejajar jalan raya Porong.
Perubahan massa atau aliran massa diperoleh dari perbedaan nilai gayaberat pada
pengukuran bulan September 2009 dan bulan Juli 2010. Peta aliran massa tersebut
12
12
tt
mmDrift
Solusi, Vol. 9 No. 19, Juni - Agustus 2011
49
menunjukkan adanya penurunan dan kenaikan massa yang terkorelasi dengan penurunan
rapat massa, hal ini dapat ditunjukkan di bagian Barat laut lumpur Sidoarjo.
Data yang dikumpukan diproses menjadi peta distribusi titik pengamatan (Gambar 7),
peta nilai gayaberat, dan peta anomali gayaberat (Gambar 8) dan peta anomali gayaberat
sisa (Gambar 9).
Lokasi titik pengamatan terletak di Kabupaten Sidoarjo, yang mencakup beberapa kecamatan
dan desa. Pekerjaan ini merupakan monitoring gayaberat sekitar Kecamatan Porong untuk
menentukan kondiri struktur geologi bawah permukaan yang berhubungan daerah amblasan
terutama dibagian barat tanggul lumpur.
Hasil pengukuran gayaberat di lapangan ditampilkan dalam bentuk tabel, selanjutnya
diproses untuk memperoleh kontur nilai gayaberat dan kontur anomali gayaberat. Kedua
kontur tersebut mempunyai kemiripakan yang disebabkan adanya nilai elevasi lebih kecil
dari 10 meter. Namun ke arah Selatan menunjukkan bentuk lengkungan anomali sesuai
elevasinya lebih tinggi di bagian timur laut.
682000 684000 686000 688000 690000 692000
9164000
9166000
9168000
9170000
9172000
9174000
9176000
LUSI
Utara
Sidoarjo
Tanggulangin
Porong
Gambar 7. : Distribusi titik amat (koordinat) pengukuran data gayaberat
Solusi, Vol. 9 No. 19, Juni - Agustus 2011
50
Gambar 8. : Kontur nilai gayaberat dan anomali gayaberat Porong Sidoarjo
Gambar 9. : Kontur nilai anomali residual gayaberat Porong Sidoarjo
682000 684000 686000 688000 690000 692000
9164000
9166000
9168000
9170000
9172000
9174000
9176000
-28
-26
-24
-22
-20
-18
-16
-14
-12
-10
-8
-6
-4
-2
0
2
4
6
8
mGal
Kontur Anomali Gayaberat Porong Sidoarjo
978090
978092
978094
978096
978098
978100
978102
978104
978106
978108
978110
978112
978114
978116
978118
978120
978122
978124
978126
Kontur Nilai Gayaberat Porong - Sidoarjo
682000 684000 686000 688000 690000 692000
9164000
9166000
9168000
9170000
9172000
9174000
9176000 m/s2
682000 684000 686000 688000 690000 692000
9164000
9166000
9168000
9170000
9172000
9174000
9176000
-4.5
-4
-3.5
-3
-2.5
-2
-1.5
-1
-0.5
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
LUSI
mGal
Solusi, Vol. 9 No. 19, Juni - Agustus 2011
51
Hasil pengurangan antara pengukuran gayaberat bulan Maret 2009 dan Juli 2010 diperoleh
perubahan yang cukup signifikan di mana daerah penurunan nilai gayaberat yang terletak di
bagian Barat laut dari tanggul lumpur Porong atau daerah Siring Barat sampai Wunut
menunjukkan perubahan massa yang terkorelasi dengan munculnya sembulan air dan gas
metan. Sehingga dapat diperkirakan bahwa penurunan massa, karena terisinya rongga di
daerah tersebut dengan gas atau lumpur air.
Gambar 11. : Peta perubahan massa periode Maret 2009 dan Juli 2010
682000 684000 686000 688000 690000 692000 694000
9164
000
9166
000
9168
000
9170
000
-1.6
-1.4
-1.2
-1
-0.8
-0.6
-0.4
-0.2
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
1.4
1.6
Zona Lemah
gr/cc
Gambar 10. : Kontur pergerakan rapat massa di sekitar Lumpur Porong
DESA PESAWAHAN
DESA KEDUNGSUMUR DESA
KEDUNGSUMUR
KELURAHAN GEDANG
DESA KEBAKALAN
DESA CANDIPARI
DESA KEBAKALAN
DESA KETEGEN
DESA KETAPANGKawaden
Gedok
Kalisawah
Kedunganten
DESA KALITENGAH
DESA GLAGAHARUM
DESA KETAPANG
DESA KEDUNGBANTENGDESA PUTAT
Kalidawir Lor
DESA BALONGTANI
DESA DUKUHSARI
KECAMATAN JABON
Pangreh
Trompo Wetan
Karangpratis
DESA KEBOGUYANG
Buaran Kidul
Plumbon
DESA SENTUL
KEL. SIRING
DESAKEBONAGUNG
DESA PLUMBON
39� 40� 41� 42� 43� 44�
34
33�
32�
31�
-7 30�0
112 45�0
DESA WUNT
DESA PAMOTAN
Solusi, Vol. 9 No. 19, Juni - Agustus 2011
52
Kesimpulan
Kajian ini merupakan kegiatan monitoring untuk menentukan kondisi lumpur
Porong yang akan datang, sehingga penelitian masih memerlukan adanya kelanjutan dari
pengukuran gayaberat prioda selanjutnya.
Berdasarkan kontur anomali gayaberat menunjukkan bahwa daerah Sidoarjo diduga
sebagai bagian dari cekungan Jawa Timur, dan berbatasan dengan daerah penggangkatan dari
Gunung Penanggungan. Oleh karena itu sebagai regional berdasarkan peta anomali gayaberat
regional daerah tersebut terletak pada segmen sesar yang berarah Barat daya – Timur laut dan
munculnya sesar di lokasi yang tergambar dari peta anomali residual gayaberat Porong.
Daftar Pustaka
Allis, R.G., T.M., Hunt, 1986, Analysis of Exploration-Induced Gravity Changes at
Wairakei Geothermal Field, Geophysiscs, Vol. 51 No. 8.
Allis, R.G., 1987, Precise Gravity Changes Over Exploited Geothermal Field, Notes for
N.Z. – M.F.A. Geothermal Seminar in Indonesia.
Antonio, G. Camacho, et al., 1999, Gravity Inversion by Means of Growing Bodies, Jurnals
Geophysics, Vol. 65 No. 1, p. 95 – 101.
Blakely, R.J., 1995, Potential Theory in Gravity and Magnetic Applications, Cambridge
University Press.
--- , -- Grav, Program reduksi gravity, Biro Mineral Resources, Australia
Schön, J.H., 1998, Physical Properties Of Rocks, Fundamentals and Principles of
Petrophysics, Density of Rocks v. 18, pp.59 – 71.