Kepunahan Manusia-54

Gunung Api dan Kepunahan Manusia Purba di Sangiran

Migas Nonkonvensional-2

Migas Nonkonvensional dan Prospek Pengembangannya

13/08/2015 Comments (0) Artikel Geologi Populer

Mengenal Sesar Aktif

Mengenal-57
Mengenal-57

Ngarai Sianok, Bukittinggi. Foto: Supartoyo.

Salah satu sumber pemicu gempa bumi (gempa) yang terletak di darat adalah sesar aktif. Keberadaannya mutlak perlu diketahui guna meminimalkan risiko akibat gempa yang timbul apabila sesar aktif ini bergerak. Hal yang perlu diketahui meliputi lokasi, sebaran, zona sesar aktif, dan karakteristik sumber gempa bumi. Data tersebut diperlukan untuk menganalisis bahaya goncangan gempa, baik pada batuan dasar maupun tanah permukaan, sehingga risiko akibat gempa dan mitigasinya dapat diperkirakan.

Kenampakan Sesar Aktif di Permukaan

Sesar merupakan retakan pada batuan yang telah mengalami pergeseran. Apabila retakan batuan belum bergerak atau bergeser dinamakan kekar (joint). Sesar dapat berupa retakan tunggal, membentuk lajur atau zona sesar (fault zone) yang terdiri dari sekumpulan retakan. Berdasarkan arah pergerakannya sesar dapat dibagi menjadi tiga, yaitu sesar naik (reverse fault), sesar mendatar (strike fault), dan sesar normal (normal fault). Sesar mendatar sering disebut sesar geser, sedangkan sesar normal sering disebut sesar turun.

Berdasarkan tingkat aktivitasnya, sesar dibagi menjadi tiga, yaitu sesar aktif, sesar potensi aktif, dan sesar tidak aktif. Sesar aktif adalah sesar yang pernah bergerak pada kurun waktu 10.000 tahun terakhir. Sesar berpotensi aktif adalah sesar yang pernah bergerak pada kurun waktu dua juta tahun terakhir. Sedangkan sesar tidak aktif adalah sesar yang belum/ tidak pernah bergerak dalam kurun waktu lebih dari dua juta tahun terakhir.

Sesar aktif tergolong sebagai sumber gempa bumi kerak dangkal (shallow crustal earthquake) yang dapat dikenal kenampakannya melalui bentuk lahan baik dalam skala be

Mengenal-58

Penampakan lahan yang terbentuk berkaitan dengan sesar mendatar menganan (Huzita dkk., 1992). Keterangan huruf pada gambar: B (perbukitan faset segitiga), C (gawir sesar), D (sagpond), E (tonjolan tektonik/ tectonic bulge), F (fault saddle), G (graben), H (pergeseran sungai), I (shutter ridge), J (sungai teranyam/behaided stream), K (gap angin/wind gap), L-L’ (pergeseran pegunungan muka), M-M’ (pergeseran teras), Q (fault pond).

sar maupun dalam skala kecil. Dalam skala besar ditandai adanya pegunungan (karst, lipatan), dan plato. Pada skala kecil ditandai dengan adanya kipas aluvial, perbukitan faset segitiga, canyon, lereng, gumuk pasir, dan pergeseran sungai. Setiap jenis sesar aktif, yaitu sesar normal, sesar mendatar, sesar naik, dan sesar oblique (gabungan sesar mendatar dan naik), akan memberikan kumpulan variasi bentuk lahan yang berbeda-beda. Hal tersebut disebabkan karena proses dan respon lahan terhadap masing-masing jenis sesar itu juga tidak sama. Sesar oblique akan memberikan kenampakan lahan yang lebih bervariasi. Kenampakan ini dapat terlihat dari data citra, peta topografi, dan pengamatan di lapangan. Oleh karena itu, identifikasi bentuk lahan sangat penting dalam mengenali kinematika dan proses tektonik yang terjadi.

Sesar mendatar menghasilkan bentukanMengenal-59 lahan yang lebih bervariasi dibandingkan dengan bentuk lahan akibat sesar aktif normal atau sesar naik. Ciri utama sesar aktif mendatar adalah adanya pergeseran (off set) pada sungai, bukit, kipas aluvial, teras, dan endapan aluvial. Pergeseran ini akan terlihat secara jelas dari data citra beresolusi tinggi. Keller dan Pinter (1996), menyebutkan bahwa kenampakan lahan lainnya adalah lembah linier, pembelokan sungai, pergeseran sungai, pembelokan pegunungan, gawir sesar, sagpond, mata air, benches, dan pegunungan tertekan. Sepanjang zona sesar ini dapat terbentuk berbagai variasi struktur seperti rekahan, lipatan, sesar normal, sesar naik, depresi, graben dan small horst. Bentuk lahan yang mengalami pergerakan pada batuan berumur lebih tua akan sulit diamati. Hal ini disebabkan telah tertutupnya bentuk lahan oleh proses sedimentasi dan erosi.

Sesar naik umumnya terdapat pada zona kerak yang tebal dan memungkinkan terbentuknya pegunungan. Sesar ini umumnya dihasilkan oleh mekanisme penganatan yang berasosiasi dengan zona subduksi atau struktur geologi lipatan. Kenampakan bentuk lahan berupa kelurusan gawir sesar, pengangkatan teras (pantai, sungai), perbukitan antiklin dan sinklin pada dataran rendah. Penanda utama sesar aktif naik adalah kontak antara batuan berumur tua dan muda. Contohnya, Sesar Walat di Pegunungan Walat, Sukabumi berada pada batas kontak antara Formasi Walat berupa batupasir kuarsa berumur Oligosen awal (sekitar 30 juta tahun yang lalu) dengan satuan batuan gunung api Gunung Pangrango berumur Holosen.

Mengenal-60

Kenampakan bentuk lahan berupa muka pegunungan Sesar Sumatera Segmen Suliti. Foto: Supartoyo.

Sesar normal pada umumnya terjadi pada zona ekstensi kerak (crustal extension) baik di darat maupun laut. Kenampakan bentuk lahan berupa gawir sesar, lembah curam, perbukitan faset segitiga dengan permukaan lurus dan kasar, dan perbukitan faset segitiga yang dapat diikuti oleh endapan kipas aluvial, dan graben. Di samping itu, pada sesar normal, kenampakan bidang sesar permukaan dapat membentuk sudut curam sekitar 60o.

Penyelidikan Sesar Aktif Kehadiran suatu sesar aktif sering terlihat dari kenampakan morfologi. Metode yang sering digunakan adalah metode morfotektonik, paleoseismologi, pemantauan gempa bumi, dan geodesi, yang dilakukan melalui penafsiran data citra, foto udara, dan pengamatan lapangan.

Data citra memegang peranan penting dalam pemetaa

Mengenal-61

Segmen timur Sesar Lembang. Foto: Budi Brahmantyo.

n sesar aktif, terutama yang mempunyai resolusi tinggi seperti lidar (light detection and ranging), ikonos, dan quickbird. Analisis data citra difokuskan untuk mengidentifikasi adanya kelurusan yang diduga merupakan gawir sesar, zona sesar, dan jejak-jejak pergeseran. Kelurusan tersebut berupa kelurusan muka pegunungan, pegunungan, lembah, dan sungai.

Menurut Bull (2007), muka pegunungan merupakan zona peralihan antara topografi pegunungan dan dataran, serta pada umumnya merupakan bidang sesar atau zona sesar. Muka pegunungan terdiri atas gawir sesar, dan bentuk lahan baru akibat sungai yang mengikis gawir sesar yang dapat terbentuk pada semua jenis sesar. Gawir sesar terdapat baik skala besar, maupun skala kecil, berbentuk melengkung, perbukitan faset segitiga, dan linier.

Salah satu analisis morfotektonik yang penting adalah analisis pergeseran sebagai ciri sesar mendatar. Pergeseran dapat berupa pergeseran dari sungai, anak sungai, teras, dan kipas aluvial. Pada sesar mendatar juga dapat diamati adanya sagpond, tonjolan bukit tektonik, dan graben. Setelah dilakukan analisis morfotektonik di studio berdasarkan analisis data citra atau foto udara, maka diperlukan pengamatan lapangan dan analisis hasilnya guna memverifikasi hasil analisis di studio. Kajian morfotektonik sering dipergunakan untuk mengidentifikasi lokasi yang tepat untuk pembuatan paritan pada studi paleoseismologi.

Mengenal-62

Bentuk lahan berkaitan dengan sesar aktif naik San Cayetano berupa kenampakan gawir sesar setinggi 60 meter (Keller dan Pinter, 1996).

Metode pemantauan gempa bumi Pemantauan gempa bumi pada dasarnya dapat dilakukan dengan menggunakan peralatan GPS (Global Positioning System) tipe geodetik (metode geodesi) dan seismograf (metode paleoseismologi). Pemantauan dapat dilakukan secara permanen, temporer atau berkala.

Data hasil pemantauan gempa bumi berupa sebaran pusat gempa bumi (episenter) dan kedalaman. Salah satu data yang diperlukan untuk mengidentifikasi sesar aktif terutama yang terletak di darat adalah sebaran lokasi pusat gempa bumi dengan kedalaman dangkal (kurang dari 30 km). Kadangkadang kehadiran suatu sesar aktif tidak tercermin dari kenampakan morfotektonik, sehingga data sebaran gempabumi akan sangat membantu. Apabila tersedia data mekanisme sumber, maka dapat diidentifikasi kinematik suatu sesar aktif berdasarkan analisis bidang sesar, bidang bantu, dan struktur geologi suatu daerah. Metode geodesi dilakukan dengan menggunakan GPS tipe geodetik yang bertujuan untuk mengetahui arah dan besarnya laju geser (slip rate

Mengenal-63

Bentuk lahan berkaitan dengan sesar normal di lembah selatan San Joaquin, California berupa perbukitan faset segitiga (Keller dan Pinter, 1996).

) dengan tingkat ketelitian tinggi hingga orde milimeter (mm). Laju geser merupakan salah saru karakteristik gempa bumi yang nilainya penting diketahui untuk menganalisis bahaya goncangan gempabumi pada batuan dasar maupun tanah permukaan. Prinsip metode geodetik adalah adanya perubahan posisi atau kedudukan pada lokasi titik pantau dari hasil pengukuran dalam kurun waktu yang berbeda. Untuk memperoleh data yang akurat, maka dilakukan pemantauan secara periodik dan dalam kurun waktu lama. Oleh karena itu, diperlukan adanya lokasi titik pantau.

Titik pantau ini semestinya diletakkan di sekitar zona sesar aktif yang diperkirakan berpotensi terjadi gempa bumi, baik pada lokasi yang dekat maupun lokasi yang jauh dari bidang sesar. Syarat lainnya untuk lokasi titik pantau adalah tempat terbuka, di atas tanah, di atau pun di atas gedung dan bangunan lainnya. Inilah persyaratan utama agar receiver dapat menerima sinyal GPS. Syarat lainnya, lokasi tidak ber

Mengenal-65

Diagram blok memperlihatkan jenis gawir sesar pada zona pegunungan muka (Huzita dkk., 1992). Keterangan pada gambar: A: gawir sesar melengkung, B: perbukitan faset segitiga, dan C: gawir sesar linier.

ubah-ubah. Karena itu, tanah atau bangunan tersebut harus keras atau kuat dan kokoh. Apabila ditempatkan di atas tanah, perlu dibuat tugu dengan besi dan dicor dengan semen. Lokasi titik pantau juga perlu diusahakan agar telah dilalui jaringan listrik untuk memudahkan operasi peralatan.

Berdasarkan hasil pemantauan secara periodik tersebut akan diperoleh arah dan besarnya pergeseran dari masing masing titik pantau. Selanjutnya akan dianalisis arah dan besarnya laju geser (slip rate) dengan tingkat ketelitian tinggi. Berdasarkan analisis arah pergerakan akan dapat diidentifikasi kinematik sesar aktif. Pemantauan sesar aktif dapat juga dilakukan dengan metode paleoseismologi. Prinsip metode ini adalah mengetahui kejadian gempa bumi masa lampau yang meliputi lokasi, waktu dan ukuran. Alat yang digunakan adalah seismograf yang terdiri dari sensor yang disebut seismometer, perekam data, GPS clock, dan sumber listrik. Seismometer ada yang terdiri dari satu komponen (komponen vertikal), dan dua komponen (vertikal dan horisontal). Peralatan se

Mengenal-64

Kenampakan lapangan adanya depresi berupa persawahan pada Zona Sesar Cimandiri bagian barat.

ismograf ini diatur hingga membentuk jaringan seismik pemantau gempa bumi.

Ahli paleosesimologi bekerja berdasarkan data geologi permukaan dan bawah permukaan untuk menafsirkan kejadian gempa bumi lampau. Tidak semua kejadian gempa bumi purba akan meninggalkan jejak deformasi. Menurut beberapa peneliti, gempa bumi purba yang meninggalkan jejak deformasi pada umumnya adalah gempa yang berkekuatan minimal lebih besar dari 5,5 Mw. Studi paleosesimologi dilakukan dengan membuat paritan atau membersihkan tebing yang terjadi akibat aktivitas penambangan atau pembuatan jalan.

Pada umumnya studi paleoseismologi dilakukan dengan membuat paritan yang terletak pada bidang sesar atau zona sesar. Metode paleoseismologi dapat dibantu dengan peralatan geofisika seperti geolistrik, seismik refraksi atau seismik dangkal, geopenetration radar (GPR),

Mengenal-66

Sebaran Sesar Opak di Kabupaten Bantul, Provinsi DIY dan Sesar Klaten di Kabupaten Klaten, Provinsi Jawa Tengah, ditumpangsusunkan dengan data citra SRTM (Shuttle Radar Topography Mission) resolusi 30 m. Sumber: Supartoyo.

serta metode geofisika lainnya. Kesalahan penentuan lokasi paritan akan mengakibatkan tidak diperolehnya data kejadian gempa bumi masa lampau. Kajian morfotektonik akan sangat membantu untuk menentukan lokasi paritan yang tepat.

Studi paleoseismologi umumnya diikuti dengan penentuan umur, umumnya berdasarkan pentarikhan radiokarbon. Menurut Walker (2008), metode ini dapat menentukan umur suatu lapisan berdasarkan material biogenic, kayu, tanaman, charcoal, gambut, endapan sedimen danau, cangkang kerang, kerangka, tulang, tanah, dan paleosols. (Supartoyo)

Penulis adalah Surveyor Pemetaan Madya di PVMBG, Badan Geologi. Tulisan ini gabungan tugas mata kuliah Geoplanologi ITB GL5025.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

You may use these HTML tags and attributes: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>