Segmen sumani

2.1  Gravitasi

Teori gayaberat didasarkan oleh hukum Newton tentang gravitasi. Hukum gravitasi Newton yang menyatakan bahwa gaya tarik menarik antara dua buah benda adalah sebanding dengan massa kedua benda tersebut dan berbanding terbalik dengan jarak kuadrat antara pusat massa kedua benda tersebut.

Dari persamaan tersebut dapat disimpulkan bahwa semakin besar materi, semakin besar pula gaya gravitasinya.

Akan tetapi dalam pengukuran gayaberat yang diukur bukan gaya gravitasi F, melainkan percepatan gravitasi g. Hubungan antara keduanya dijelaskan oleh hukum Newton II yang menyatakan bahwa sebuah gaya adalah hasil perkalian dari massa dengan percepatan. Hukum Newton mengenai gerak Newton, yaitu:

F = m x g

Interaksi antara bumi (bermassa M) dengan benda di permukaan bumi (bermassa m) sejauh jarak R dari pusat keduanya juga memenuhi hukum tersebut, maka didapatlah persamaan:

dimana satuan g adalah m/det2 dalam SI, atau Gal (Galileo), yaitu 1 cm/det2 . Karena pengukuran dilakukan dalam variasi percepatan gravitasi yang begitu kecil, maka satuan yang sering digunakan adalah miliGal (mGal). Persamaan tersebut menunjukkan bahwa besarnya percepatan yang disebabkan oleh gravitasi di bumi (g) adalah berbanding lurus dengan massa bumi (M) dan berbanding terbalik dengan kuadrat jari-jari bumi (R).

Dalam metode gravitasi, pengukuran dilakukan terhadap nilai komponen vertikal dari percepatan gravitasi di suatu tempat. Namun pada kenyataannya, bentuk bumi tidak bulat sehingga terdapat variasi nilai percepatan gravitasi untuk masing-masing tempat

2.2  Metode Gravitasi

Metoda gravitasi merupakan metode yang didasarkan pada pengukuran variasi medan gravitasi bumi. Metode ini juga merupakan suatu metoda eksplorasi yang mengukur medan gravitasi pada kelompok-kelompok titik pada lokasi yang berbeda dalam suatu area tertentu. Tujuan dari eksplorasi ini adalah untuk mengasosiakan variasi dari perbedaan distribusi rapat massa dan juga jenis batuan. Tujuan utama dari studi mendetil data gravitasi adalah untuk memberikan suatu pemahaman yang lebih baik mengenai lapisan bawah geologi. Metode ini tergolong pasif, dalam arti tidak perlu ada energi yang dimasukkan ke dalam tanah untuk mendapatkan data sebagaimana umumnya pengukuran. Pengukuran percepatan gravitasi memberikan informasi mengenai densitas batuan bawah tanah. Terdapat rentang densitas yang amat lebar di antara berbagai jenis batuan bawah tanah, oleh karena itu seorang ahli geologi dapat melakukan inferensi atau deduksi mengenai strata atau lapisan-lapisan batuan berdasarkan data yang diperoleh. Patahan yang umumnya membuat terjadinya lompatan pada penyebaran densitas batuan, dapat teramati dengan metoda ini.

2.3  Estimasi Densitas Permukaan Rata-Rata

Dalam eksplorasi geofisika dengan metode gravitasi dimana besaran yang menjadi sasaran utama adalah rapat masa (kontras densitas), maka perlu diketahui distribusi harga rapat massa batuan baik untuk keperluan pengolahan data maupun interpretasi. Rapat massa batuan dipengaruhi oleh beberapa faktor diantaranya adalah rapat massa butir atau matriks pembentuknya, porositas, dan kandungan fluida yang terdapat dalam pori-porinya. Namun demikian, terdapat banyak faktor lain yang ikut mempengaruhi rapat massa batuan, diantaranya adalah proses pembentukan, pemadatan (kompaksi) akibat tekanan, kedalaman, serta derajat pelapukan yang telah dialami batuan tersebut. Ada beberapa cara yang dapat digunakan untuk menentukan rapat massa rata-rata, yaitu:

1. Analisis batuan daerah survei dari pengukuran di laboratorium

2. Metode Nettleton

3. Metode Parasnis

Analisis batuan daerah survei merupakan penentuan rapat massa rata-rata batuan yang dilakukan secara kualitatif, sedangkan Metode Nettleton dan Metode Parasnis merupakan penentuan rapat massa rata-rata batuan yang dilakukan secara kuantitatif.

2.4  Metode Nettleton

Metode ini didasarkan pada pengertian tentang koreksi Bouguer dan koreksi medan, dimana jika rapat massa yang digunakan sesuai dengan rapat massa permukaan, maka penampang atau profil anomali gayaberat menjadi smooth. Dalam aplikasi, penampang dipilih melalui daerah topografi kasar dan tidak ada anomali gayaberat target. Anomali Bouguer titik amat pada suatu lintasan diplot dengan berbagai macam harga rapat massa (ρ ). Nilai densitas permukaan diperoleh apabila nilai anomali gayaberat yang dihasilkan tidak mempunyai korelasi dengan topografi di daerah tersebut.

Gambar 1. Estimasi rapat massa dengan metode Netteton (Telford, dkk., 1990)

2.5  Metode Parasnis

Metode parasnis didasarkan pada persamaan anomali Bouguer dengan asumsi nilai anomali Bouguernya adalah nol.

gobs - gθ + 0,3086h=(2πGh)ρ

Dari persamaan tersebut bila ruas kiri dinyatakan sebagai variabel y dan ruas kanan sebagai variabel x, dan kedua variabel diplot sebaran datanya pada koordinat kartesian, maka dapat dicari suatu persamaan garis linier dengan metode kuadrat terkecil (least square). Persamaan regresi yang dihasilkan adalah:

y = ax+b

Dimana nilai a adalah nilai rapat masa batuan rata-rata.

Gambar 2. Grafik yang menunjukkan hubungan antara 

gobs - gθ + 0,3086h=(2πGh)ρ  dan   (Sarkowi, 2011)

Segmen Sumani

Sesar Sumatra sangat tersegmentasi. Segmen-segmen sesar sepanjang 1900 kilometer tersebut merupakan upaya mengadopsi tekanan miring antara lempeng Eurasia dan India-Australia dengan arah tumbukan 10°N-7°S. Sedikitnya terdapat 19 bagian dengan panjang masing-masing segmen 60-200 kilometer, yaitu segmen Sunda (6.75°S-5.9°S), segmen Semangko (5.9°S-5.25°S), segmen Kumering (5.3°S-4.35°S), segmen Manna (4.35°S-3.8°S), segmen Musi (3.65°S-3.25°S), segmen Ketaun (3.35°S-2.75°S), segmen Dikit (2.75°S-2.3°S), segmen Siulak (2.25°S-1.7°S), segmen Sulii (1.75°S-1.0°S), segmen Sumani (1.0°S-0.5°S), segmen Sianok (0.7°S-0.1°N), segmen Sumpur ( 0.3°N-0.0°N), segmen Barumun (0.3°N-1.2°N), segmen Angkola (0.3°N-1.8°N), segmen Toru (1.2°N-2.0°N), segmen Renun (2.0°N-3.55°N), segmen Tripa (3.2°N-4.4°N), segmen Aceh (4.4°N-5.4°N), segmen Seulimeum (5.0°N-5.9°N).

Segmen Sumani terletak disebelah selatan Danau Singkarak, tepatnya berada di Kabupaten Solok, apabila kita melewati Kec. Sumani banyak di temukan bukit – bukit kecil disepanjang jalan, hal ini menandakan disanalah segmen patahan sumani berada. Patahan segmen Sumani memiliki panjang patahan 60 Km dan pergeseran patahannya berkisar 23 + 3 mm/tahun. Pada segmen Sumani pernah terjadi gempabumi besar pada tahun 1926 dengan magnitude momen 6.7.

Karakteristik Segmen Sumani:

·         Panjang :  60 Km

·         Sliprate  :  1 cm/thn

·         Slip Accumulation  per 100 thn : 10 cm

·         Slip Accumulation per 200 thn :  20 cm

·         Periode pengulangan 100 thn : 7.2 Mw

·         Periode pengulangan 200 thn : 7.4 Mw

PETA GEOLOGI  SEGMEN SUMANI

         

Rock	Density
Andesite	2.4 - 2.8
Basalt	2.7 - 3.3
Coal	1.1 - 1.4
Diabase	2.6 - 3.0
Diorite	2.8 - 3.0
Dolomite	2.8 - 2.9
Gabbro	2.7 - 3.3
Gneiss	2.6 - 2.9
Granite	2.6 - 2.7
Gypsum	2.3 - 2.8
Limestone	2.3 - 2.7
Marble	2.4 - 2.7
Mica schist	2.5 - 2.9
Peridotite	3.1 - 3.4
Quartzite	2.6 - 2.8
Rhyolite	2.4 - 2.6
Rock salt	2.5 - 2.6
Sandstone	2.2 - 2.8
Shale	2.4 - 2.8
Slate	2.7 - 2.8

Penentuan nilai densitas batuan didaerah sumani:

1. Berdasarkan peta geologi
Dari peta geologi diatas, diperoleh segmen sumani tersusun dari batuan andesit dan basalt. Dan keduanya termasuk dalam kelompok batuan beku. 

·         Batuan Beku

Batuan beku adalah batuan yang terbentuk dari magma yang membeku.  Batuan beku terjadi dari magma cair pijar yang membeku karena mengalami pendinginan (penurunan temperatur).  Magma merupakan benda cair yang sangat panas dan terdapat di perut bumi. Magma yang mencapai permukaan bumi disebut lava.  Semula batuan beku berupa lelehan magma yang besar.

·         Andesit

Andesit adalah suatu jenis batuan beku vulkanik dengan komposisi antara dan tekstur spesifik yang umumnya ditemukan pada lingkungan subduksi tektonik di wilayah perbatasan lautan seperti di pantai barat Amerika Selatan atau daerah-daerah dengan aktivitas vulkanik yang tinggi seperti Indonesia. Nama andesit berasal dari nama Pegunungan Andes. Batu andesit memiliki warna putih keabu-abuan dan butirannya kecil seperti ciri pada batu basal. Digunakan dalam pembuatan arca dan bangunan candi.  Berasal dari magma yang membeku dengan sangat cepat di bawah kerak bumi, termasuk jenis batuan beku luar atau batuan beku efusit.

·         Basalt

Batu basalt disebut juga batu lava, memiliki warna hijau keabu-abuan dan terdiri dari butiran yang kecil. Biasa digunakan untuk bahan bangunan juga. Berasal dari magma yang membeku di bawah lapisan kerak bumi, bercampur dengan gas yang menyebabkan memiliki rongga-rongga kecil. Proses terjadinya berasal dari magma yang keluar dari dapur magma dan mencapai permukaan bumi yang membeku dengan cepat di permukaan bumi, sebab dari itu masuk dalam jenis batuan beku luar atau batuan beku efusit.

2. Metode Parasnis
Dari hasil analisis metode parasnis dengan menggunakan regresi linier didapat nilai densitas atau ρ sebesar 2.3532 gr/cm³

3. Metode Nettleton
Berdasarkan hasil analisa menggunakan metode nettleton dengan menggunakan regresi linier didapat nilai densitas atau ρ sebesar 2.4 gr/cm³