Identifikasi Jenis Sesar Semangko Segmen Sunda di Tenggara Provinsi Lampung dan Barat Laut Provinsi Banten Menggunakan Metode Gravitasi
Analisa Derivatif
Meilyana Putri dan Nabilah Annisa Universitas Indonesia Email: putrimeilyana8@gmail.com dan nabilahannisa5@gmail.com
Artikel info
Artikel history:
Received : 07-06-2021 Revised : 15-06-2021 Approved : 21-06-2021 Keywords: Cesar; FHD; SVD.
Kata Kunci: Sesar; FHD; SVD.

## Abstract
Gravity  data  processing  has  been  carried  out  in  the  Southeast  region  of Lampung  Province  and  Northwest  of  Banten  Province.  This  study  aims  to identify and identify the type of Semangko fault in the Sunda segment using TOPEX satellite gravity data. Data processing is done to get the contrast of the value of the gravitational field. To identify the type of patan, processing has  been  carried  out  using  the  First  Horizontal  Derivative  (FHD)  and Second Vertical Derivative (SVD) methods from the Bouger anomaly. From the results of the FHD and SVD analysis,  the Semangko fault in the Sunda segment is a descending fault or normal fault.

## Abstrak
Telah  dilakukan  pengolahan  data  gravitasi  di  daerah  Tenggara  Provinsi Lampung  dan  Barat  Laut  Provinsi  Banten.  Penelitian  ini  bertujuan  untuk mengetahui  dan  mengidentifikasi  jenis  sesar  semangko  pada  segmen  sunda menggunakan  data  gravutasi  satelit  TOPEX.  Pengolahan  data  dilakukan untuk  mendapatkan  kontras  nilai  medan  gravitasi.  Untuk  mengidentifikasi jenis  patan  tersebut  telah  dilakukan  pengolahan  dengan  menggunakan metode  First  Horizontal  Derivative  (FHD)  dan  Second  Vertical  Derivative (SVD)  dari  anomali  Bouger.  Dari  hasil  analisis  FHD  dan  SVD  jenis  sesar semangko  pada  segmen  sunda  merupakan  sesar  turun  atau  sesar  normal.
Coresponden author: Meilyana Putri
Email: putrimeilyana8@gmail open access articles under license
CC BY SA 2021

## Pendahuluan
Pulau Sumatera memiliki tatanan tektonik yang unik. Di sebelah barat pulau Sumatera membentang  zona  subduksi  yang  sejajar  dengan  garis  pantai  Sumatera.  Sementara  di  darat membentang  sesar  Sumatera  yang  membelah  Pulau  Sumatera  menjadi  dua  dari  teluk Andaman  di  ujung  utara  sampai  teluk  Semangko  di  ujung  selatan  yang  sejajar  dengan kelurusan zona subduksi ( Arisbaya et al., 2015).
Sumatera  yang membelah Pulau Sumatera sangat tersegmentasi. Segmen-segmen sesar sepanjang  1900  kilometer  tersebut  merupakan  upaya  mengadopsi  tekanan  miring  antara

## Jurnal Indonesia Sosial Sains
Vol. 2, No. 6, Juni 2021 E-ISSN:2723 – 6595 http://jiss.publikasiindonesia.id/
P-ISSN:2723 – 6692
Identifikasi Jenis Sesar Semangko Segmen Sunda di Tenggara Provinsi Lampung dan Barat Laut Provinsi Banten Menggunakan Metode Gravitasi Analisa Derivatif
lempeng Eurasia dan Indo-Australia dengan arah tumbukan 10°N-7°S. Sedikitnya terdapat 19 segmen dengan panjang masing-masing segmen berkisar 60-200 kilometer.
Kawasan  selat  sunda  di  selatan  Sumatera  berpotensi  membangkitkan  gempa  yang sangat  kuat  ( Julius &  Marbun,  2014).  Hal  ini  dikarenakan  kawasan  selat  sunda  merupakan zona  tektonik  aktif  dengan  terdapatnya  beberapa  sesar  dan  gunung  api.  Daerah  ini  juga merupakan  zona  transisi  dari  dua  jenis  penunjaman  Lempeng  Indo-Australia  sepanjang palung Jawa dan Sumatera dengan terdapatnya perubahan sudut penunjaman yang signifikan antara  kedua  pulau.  Di  pulau  Jawa  sudut  penunjaman  relatif  tegak  lurus  sedangkan  di Sumatera  sudut  penunjaman  relatif  landai.  Transisi  dari  penunjaman  tegak  lurus  ke penunjaman  landai  inilah  menyebabkan terjadinya sobekan  lempeng sehingga  menimbulkan proses  deformasi  yang  kompleks  dan  begitu  dinamis,  ada  yang  kompresif,  tarik,  dan ekstensif.  Sebelumnya,  telah  ada  penelitian  mengenai  identifikasi  sesar  semangko menggunakan  metode  geolistrik  dan  georadar  ( Tang ,  2014)  sehingga  pada  penelitian  ini mencoba  menganalisis  sesar  semangko  menggunakan  metode  gravitasi  dengan  analisa derivative.
Segmen  sunda  berada  pada  koordinat  5.90  º  LS  dan  104.755º  BT  –  6.749  º  LS    dan 104.901  º  BT  dengan  panjang  95.738716  km.  Segmen  ini  berada  di  Tenggara  provinsi Lampung dan Barat Laut pronsi Banten. Dari uraian tersebut dijumpai permasalahan Segmen Sunda  memang  ada,  tetapi  perkiraan  tepatnya  mengenai  jenis  sesar  masih  menjadi  tanda tanya.  Maka  dari  itu  segmen  ini  perlu  ditinjau  dari  data  gaya  berat  dan  topografi  yang diperoleh, dihitung dengan menggunakan metode Second Vertical Derivative atau SVD.
Selat  Sunda  yang  merupakan  daerah  transisi  antara  zona  subduksi  frontal  di  selatan Jawa  dan  subduksi  miring  di  barat  Sumatera  memiliki  karakter  yang  unik,  antara  lain hilangnya  cekungan  busur  muka  dan  terbentuknya  struktur  horst  dan  graben  di  daerah  ini Pertumbuhan  komplek  prisma  akresi  di  Selat  Sunda  yang  bergerak  lebih  ke  arah  darat sehingga  cekungan  busur  muka  menjadi  tidak  terlihat  dapat  disebabkan  oleh  pergerakan Sumatera forearc sliver-plate ( Mukti et al., 2015). Horst  dan graben  yang terbentuk di Selat Sunda  memperlihatkan  pola  struktur  ekstensional  yang  aktif.  Dua  sub  cekungan  berarah relatif  utara-selatan  dipisahkan  oleh  tinggian  basement  yang  terpotong  oleh  graben  berarah baratdaya-timurlaut.  Akan  tetapi,  penelitian  lainnya  menyatakan  bahwa  struktur  horst  dan graben di daerah Selat Sunda ini hanya di didominasi oleh sesar-sesar normal berarah relatif utara-selatan  saja.  Konfigurasi  struktur  ini  disebabkan  oleh  releasing  step  over  dari  Sesar Sumatera segmen Semangko dan relay fault di selatan Ujung Kulon.
Daerah  sekitar  Selat  Sunda,  yang  terletak  di  antara  Sumatera  dan  Jawa,  merupakan daerah  paparan  yang  di  dalamnya  terdapat  dalaman-dalaman  dan  tinggian-tinggian.  Daerah ini  terbentang  sejauh  +100  km  dengan  lebar  maksimal  125  km,  meliputi  daerah  dangkal (>200  m)  yang  mendominasi  di  bagian timur,  yang  menerus ke  barat sampai ke kedalaman lebih dari 1600  m di Teluk Semangko. Selain tinggian, di daerah  ini  juga terdapat vulkanik aktif, Krakatau yang letusan paling dahsyatnya terekam pada tahun 1883. Struktur dalaman di daerah ini terbentuk sebagai graben dengan arah relatif utara selatan. Akan tetapi, di beberapa bagiannya, struktur dalaman yang berarah timurlaut-baratdaya juga terekam.
Ke  arah  palung,  terdapat  cekungan  busur  muka  yang  sangat  sempit  apabila dibandingkan dengan daerah di sebelahnya, baik di selatan Sumatera ataupun selatan Jawa. Di bagian  terluar  daerah  busur  muka  Selat  Sunda,  kompleks  prisma  akresi  terbentuk  lebih menjorok ke arah darat, ditandai dengan mundurnya zona palung dibandingkan dengan zona yang  sama  di  daerah  selatan  Jawa  ataupun  Sumatera  ( Handayani &  Harjono,  2008). Penyempitan  atau  menghilangnya  bagian  terdalam  dari  cekungan  busur  muka  merupakan akibat dari bergeraknya Sumatera sliver-plate ke arah baratlaut, sehingga terbentuk cekungan ekstensional di Selat Sunda.
Gambar 1. Tatanan tektonik daerah sekitar Selat Sunda. Komplek prisma akresi terbentuk di antara palung dan sumbu forearc high yang dibatasi oleh zona sesar naik bearah palung. Horst dan graben terbentuk di Selat Sunda. SF = Sesar Sumatera); SG = Semangko Graben, UKF = Sesar  Ujung  Kulon;  MF  =  Sesar  Mentawai;  CF  =  Sesar  Cimandiri  .  Indentasi  palung terbentuk di depan Selat Sunda dan selatan Jawa.
Sesar  Semangko  timur  dan  barat  keduanya  berlanjut  ke  selatan  di  bawah  laut.  Jejak mereka  dapat  dilihat  sebagai  punggung  bukit  segar  dan  selendang  segar.  Di  ujung  selatan, orientasi sesar bergoyang searah jarum jam dari tenggara ke selatan menuju parit laut dalam, membentuk  dua  formasi  graben.  Pertama,  graben  laut  berbentuk  persegi  panjang,  dangkal lebar mencapai kedalaman 800 meter terhubung ke sesar Semangko timur ke daratan. Graben lebih  dalam  di  sisi  barat  mencapai  kedalaman  1800  m  di  bawah  permukaan  laut  memiliki bentuk  segitiga  membuka  ke  trench.  Graben  ini  terbentuk  di  ujung  selatan  West  Semangko Fault ,disebut sebagai graben Semangko Barat.
Identifikasi Jenis Sesar Semangko Segmen Sunda di Tenggara Provinsi Lampung dan Barat Laut Provinsi Banten Menggunakan Metode Gravitasi Analisa Derivatif
Gambar  2. Geometri  3-D  dari  tahap  awal  pembentukan  pull-apart  basin  pada  struktur transtensional  berdasarkan  hasil  pemodelan  analog  (Wu  et  al.,  2009).  Tinggian  di  tengah- tengah  cekungan  merupakan  bagian  dari  sesar  utama  yang  bersifat  mendatar.  Tujuan penelitian  ini  adalah  untuk  mengetahui  jenis  patahan  pada  sesar  semangko  yang  dapat digunakan untuk studi lebih lanjut sehingga dapat membuat rencana mitigasi lebih lanjut.

## Metode Penelitian
Penelitian  ini  dilakukan  dengan  mengolah  data  gravitasi  dari  satelit  TOPEX  untuk mengetahui  persebaran  anomali  percepatan  gravitasi  di  daerah  penelitian.  Data  gravitasi satelit  yang  sudah  terkoreksi  hingga  koreksi Free  Air kemudian  dikoreksi  dengan  koreksi Bouger dan  koreksi Terrain .  Koreksi Bouger dilakukan  untuk    menghilangkan  pengaruh massa  yang  bukan objek dari datum sampai ketinggian titik pengukuran, sedangkan koreksi Terrain dilakukan  untuk  menghilangkan  pengaruh  undulasi  berupa  kelebihan  atau kekurangan massa dari topografi daerah penelitian.
First  horizontal  derivative menggambarkan  nilai  perubahan  anomali  gravitasi  secara horizontal  dan  memiliki  karakteristik  berupa    nilai  tajam  maksimum  atau  minimum  pada bidang  batas  kontak  body. First  horizontal  derivative dapat  digunakan  untuk  mengetahui batas  suatu  struktur  geologi  ( Zaenudin &  Yulistina,  2018). Second  vertical  derivative menggambarkan  anomali  residual  yang  berasosiasi  dengan  struktur  yang  dangkal. second vertical  derivative dapat  digunakan  untuk  mengidentifikasikan  jenis  patahan  turun  atau patahan naik.
sedimentary basin atau patahan normal
granit batolit/ intrusi atau patahan naik Pemodelan FHD dan SVD metoda grid secara komputasi mengikuti persamaan:

## FHD
𝜕𝑈 𝜕𝑥 = 𝑈(𝑥 + ∆𝑥, 𝑦) − 𝑈(𝑥 − ∆𝑥, 𝑦)
2∆𝑥 𝜕𝑈
𝜕𝑦 = 𝑈(𝑥, 𝑦 + ∆𝑦) − 𝑈(𝑥, 𝑦 − ∆𝑦) 2∆𝑦
SVD
Henderson dan Zietz
𝜕 2 𝑈 𝜕𝑧 2 = 2 𝑠 2 (3𝑇 𝑜 − 4𝑇 1 ̅ + 𝑇 2 ̅ )
Elkins
𝜕 2 𝑈 𝜕𝑧 2 = 1 28𝑠 2 (16𝑇 𝑜 + 8𝑇 1 ̅ − 24𝑇 3 ̅ )
Rosenbach
𝜕 2 𝑈 𝜕𝑧 2 = 1 24𝑠 2 (96𝑇 𝑜 − 72𝑇 1 ̅ − 32𝑇 2 ̅ + 8𝑇 3 ̅ )

## Hasil dan Pembahasan
Sesar Sumatera yang membelah Pulau Sumatera sangat tersegmentasi. Segmen-segmen sesar sepanjang 1900 kilometer tersebut merupakan upaya mengadopsi tekanan miring antara lempeng Eurasia dan Indo-Australia dengan arah tumbukan 10°N-7°S. Sedikitnya terdapat 19 segmen  dengan  panjang  masing-masing  segmen  berkisar  60-200  kilometer.Kawasan  selat sunda  di  selatan  Sumatera  berpotensi  membangkitkan  gempa  yang  sangat  kuat.  Hal  ini dikarenakan kawasan selat sunda merupakan zona tektonik aktif dengan terdapatnya beberapa sesar dan gunung api.
Pengolahan ini menggunakan data topografi dan gravitasi dari website http://topex.ucsd.edu/cgibin/get_data.cgi dengan batasan koordinat 5.90 º LS 104.755 º BT  – 6.7490  º  LS  104.901  º  BT.  Dikarenakan  data  Gravitasi  yang  didapatkan  dari  Topex  masih berupa Free Air Anomaly, selanjutnya kita mengolah data tersebut hingga mendapatkan hasil Simple Bouger Anomaly dengan menggunakan software Surfer 13.
Identifikasi Jenis Sesar Semangko Segmen Sunda di Tenggara Provinsi Lampung dan Barat Laut Provinsi Banten Menggunakan Metode Gravitasi Analisa Derivatif
Kita  menentukan  lokasi  yang  terdapat  kontras  anomali  untuk  dibuat  garis  cross- section  sehingga  nantinya  dapat  diketahui  struktur  patahannya  apakah  patahan  naik  atau turun dan juga strikenya.
Gambar 8. 4 Garis Cross-Section pada Peta SVD
Data di tiap-tiap cross section ditampilkan dalam bentuk grafik hasilnya :
Gambar 9. Grafik Cross-Section A-A’ antara Jarak terhadap Anomali Gravitasi
-100 -80 -60 -40 -20 0 -500 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 mga l/m distance (m) FHD Section A-A' FHD -10 -5 0 5 10 15 -500 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 m ga l/m ^2 distance (m) SVD Section A-A' SVD
Gambar 10. Grafik Cross-Section B-B’ antara Jarak terhadap Anomali Gravitasi
-100 -80 -60 -40 -20 0 0 500 1000 1500 2000 2500 m ga l/m distance (m) FHD Section B-B' FHD -10 -5 0 5 10 15 0 500 1000 1500 2000 2500 m ga l/m ^2 distance (m) SVD Section B-B' SVD
Gambar 11. Grafik Cross-Section C-C’ antara Jarak terhadap Anomali Gravitasi -80 -70 -60 -50 -40 -30 -20 -10 0 0 1000 2000 3000 4000 5000 m ga l/m distance (m) FHD Section C-C' FHD -30 -20 -10 0 10 20 0 1000 2000 3000 4000 5000 m ga l/m ^2 distance (m) SVD Section C-C' SVD
Gambar 12. Grafik Cross-Section D-D’ antara Jarak terhadap Anomali Gravitasi
First  horizontal  derivative menggambarkan  nilai  perubahan  anomali  gravitasi  secara horizontal  dan  memiliki  karakteristik  berupa  nilai  tajam  maksimum  atau  minimum  pada bidang  batas  kontak  body. First  horizontal  derivative dapat  digunakan  untuk  mengetahui batas  suatu  struktur  geologi  ( Rahmawati et  al.,  2018). Second  vertical  derivative menggambarkan  anomali residual  yang  berasosiasi dengan struktur  yang dangkal. second vertical  derivative dapat  digunakan  untuk  mengidentifikasikan  jenis  patahan  turun  atau patahan naik.
-40 -30 -20 -10 0 10 20 0 500 1000 1500
2000 2500 3000 3500 m ga l/m distance (m) FHD Section D-D' FHD -15 -10 -5 0 5 10 0 500 1000 1500
2000 2500 3000 3500 m ga l/m ^2 distance (m) SVD Section D-D' SVD
Identifikasi Jenis Sesar Semangko Segmen Sunda di Tenggara Provinsi Lampung dan Barat Laut Provinsi Banten Menggunakan Metode Gravitasi Analisa Derivatif

## Oleh karenanaya cross section :
 A-A’  memiliki  nilai  turunan  kedua  vertikal  minimum  adalah -8 sedangkan  nilai maksimumnya  adalah 13,45 .  Sehingga,  dapat  diidentifikasi  kemungkinan  terdapat struktur patahan  turun di  cross  section  tersebut.  Dan  juga  nilai  minimum  dari FHD berada di titik 0 dari SVD yang mana di titik 0 tersebutlah strike dari patahan itu berada yang mana itu juga batas dari adanya kontras densitas patahan tersebut.
 B-B’ memiliki nilai turunan kedua vertikal minimum adalah -8,15 sedangkan nilai maksimumnya  adalah 12,18 .  Sehingga,  dapat  diidentifikasi  kemungkinan  terdapat struktur patahan  turun di  cross  section  tersebut.  Dan  juga  nilai  minimum  dari FHD berada di titik 0 dari SVD yang mana di titik 0 tersebutlah strike dari patahan itu berada yang mana itu juga batas dari adanya kontras densitas patahan tersebut.
 C-C’ memiliki nilai turunan kedua vertikal minimum adalah -20,96 sedangkan nilai maksimumnya  adalah 12,19 .  Sehingga,  dapat  diidentifikasi  kemungkinan  terdapat struktur patahan naik di cross section tersebut. Dan juga nilai minimum dari FHD berada  mendekati  titik  0  dari  SVD  yang  mana  di  titik  0  tersebutlah  strike  dari patahan  itu  berada  yang  mana  itu  juga  batas  dari  adanya  kontras  densitas  patahan tersebut.
 D-D’ memiliki nilai turunan kedua vertikal minimum adalah -13,36 sedangkan nilai maksimumnya  adalah 8,54 .  Sehingga,  dapat  diidentifikasi  kemungkinan  terdapat struktur patahan  naik di  cross  section  tersebut.  Dan  juga  nilai  maksimum  dari FHD berada mendekati titik 0 dari SVD yang mana di titik 0 tersebutlah strike dari patahan  itu  berada  yang  mana  itu  juga  batas  dari  adanya  kontras  densitas  patahan tersebut.
Dari hasil tersebut dapat dianalisis, kemungkinan keberlanjutan Sesar Semangko/Sumatera berlanjut hingga ke Segmen Sunda. Selain itu, daerah di sekitar Section A-A’  dan  juga  B-B’  diduga  Graben  yang  dimaksud  dimana  terjadi  pada  section  A-A’ merupakan  patahan  normal  dan  section  B-B’  juga  patahan  normal.  Seperti  terlihat  pada gambar dibawah.
Namun,  section  C-C’  dan  D-D’  dari  pengolahan  data  tidak  menunjukkan  adanya orientasi yang sama dengan section A-A’. Sehingga, diduga patahan tersebut tidak menerus
hingga section C dan D. Serta, diduga bahwa section C dan D merupakan suatu patahan yang lain. Gambar berikut merupakan Peta SVD dengan garis hitam yang menunjukkan indikasi
strike berdasarkan pengolahan data gravitasi ini.

## Kesimpulan
Berdasarkan  hasil  analisa  derivative  didapatkan  kesimpulan  bahwa  jenis  patahan  pada sesar  semangko  merupakan  patahan  normal  atau  patahan  turun.  Informasi  mengenai  jenis patahan ini dapat digunakan untuk studi lebih lanjut, seperti melakukan pemetaan daerah yang akan  mengalami  dampak  lebih  parah  sehingga  dapat  dilakukan  langkah-langkah  mitigasi untuk mengurangi resiko yang terjadi apabila terjadi pergerakan oelh sesar semangko.
Provinsi Banten Menggunakan Metode Gravitasi Analisa Derivatif

## Bibliografi
Arisbaya,  I.,  Mukti,  M.  M.,  Handayani,  L.,  Permana,  H.,  Schnabel,  M.,  &  Jaxybulatov,  K. (2015). Tinggian  Tabuan-Panaitan,  Jejak  Sesar  Sumatera  di  Selat  Sunda  Berdasarkan Analisis Data Geofisika . PROSIDING GEOTEKNOLOGI LIPI .
Handayani,  L.,  &  Harjono,  H.  (2008). Perkembangan  Tektonik  Daerah  Busur  Muka  Selat Sunda  dan  Hubungannya  dengan  Zona  Sesar  Sumatera . RISET  Geologi  Dan Pertambangan , 18 (2), 31–40.
Julius, A. M., & Marbun, N. S. (2014). Interpretasi Posisi dan Struktur Segmen Sunda dengan Pengolahan Data Anomali Gaya Berat . Buletin Balai Besar MKG , 2 .
Mukti, M. M., Singh, S., Arisbaya, I., Deighton, I., Handayani, L., Permana, H., & Schnabel, M.  (2015). Geodinamika  Daerah  Busur  Muka  Selat  Sunda  Berdasaran  Data  Seismik Refleksi . PROSIDING GEOTEKNOLOGI LIPI .
Rahmawati,  T.,  Hartati,  H.,  &  Zulkarnain,  M.  (2018). Hubungan  Ketakutan  Terhadap Persalinan  Per  Vaginam  dengan  Preferensi  Untuk  Persalinan  Sesar  (Studi  Potong Lintang Pada Ibu Hamil Trimester Ii dan Iii Di Poliklinik Obstetri dan Ginekologi Rsmh dan Rumah Sakit Bunda Palembang) . Sriwijaya University.
Tang, B. Y. (2014). Identifikasi Jalur Patahan Aktif Sumatera Segmen Semangko (Suoh-Kota agung) Menggunakan Metode Georadar dan Geolistrik . Universitas Gadjah Mada.
Zaenudin, A., & Yulistina, S. (2018). Studi Identifikasi Struktur Geologi Bawah Permukaan Untuk  Mengetahui  Sistem  Sesar  Berdasarkan  Analisis  First  Horizontal  Derivative (FHD),  Second  Vertical  Derivative  (SVD),  Dan  2,  5D  Forward  Modeling  Di  Daerah Manokwari Papua Barat . Jurnal Geofisika Eksplorasi , 4 (2), 173–186.