## ANALISIS STRUKTUR BAWAH PERMUKAAN GUNUNG IJEN BANYUWANGI
1) Ahmad Nor Hamidy 1) Ashila Juan Fortuna 1) Imelda Mar’ata S 1) Revinda Oktavia
1) Rabiah Al’Adawiyah 1) Firdha Kusuma Ayu Anggraeni 1) Sri Astutik
1) Program Studi Pendidikan Fisika FKIP Universitas jember Email : ahmadnorhamidy@gmail.com

## Abstract
Analysis of the subsurface structure of Mount Ijen, Banyuwangi was carried out  based  on  anomaly  data  obtained  from  satellite  image  data.  This  research  was conducted with the aim of identifying the subsurface structures around the research site.  In  this  study,  what  is  determined  is  the  complete  Bouguer  anomaly  (ABL), regional  and  residual  anomalies  based  on  the  ABL,  and  their  inversion  modeling. The  results  of  the  representation  of  underground  structures  based  on  residual anomalies  obtained  from  complete  and  regional  Bouguer  anomaly  data.  The complete bouguer anomaly values obtained in the Mount Ijen area range from 12.2 to  110.7  mGal.  In  the  process  of  separating  regional  and  residual  anomalies, different  anomaly  values  are  produced.  The  regional  anomaly  value  ranges  from +12.2 to +110.7 mGal while the residual anomaly ranges from -4.2 to +2.4 mGal
Key words : Ijen Mountain, Gravity Method, Subsurface Structure

## PENDAHULUAN
Struktur bawah permukaan merupakan  suatu  kondisi  geologi  yang terdapat pada suatu daerah sebagai dampak dari  adanya  perubahan  –  perubahan  yang terjadi  pada  batuan  oleh  proses  tektonik maupun  proses  lainnya.  Sifat  fisis  suatu kondisi  geologi  pada  suatu  daerah  dapat diamati  atau  diukur  di  atas  permukaan bumi  dengan  cara  menggunakan  metode geofisika  yang  memanfaatkan  prinsip  – prinsip  fisika  di  dalamnya.  Metode geofisika  yang  dapat  digunakan  untuk mengamati  struktur  bawah  permukaan salah  satunya  yaitu  metode  gravitasi. Metode gravitasi  adalah salah  satu metode dalam  geofisika  yang  bermanfaat  dalam penyelidikan  bawah  permukaan  bumi  dan didasarkan  pada  Hukum  Newton  yang menyatakan  bahwa  gaya  tarik  –  menarik
antar  dua  buah  partikel  berbanding  lurus dengan hasil kali antara dua massa partikel dan  berbanding  terbaik  dengan  hasil kuadrat  jarak  antar  pusat  kedua  partikel. Prinsip  dasar  Metode  Gravitasi  yaitu mengukur perbedaan gravitasi yang disebabkan  oleh  massa  batuan  yang  tidak merata.
Hukum gravitasi Newton :
Dimana merupakan  konstanta gravitasi  yang  bernilai  6,72  ×  10 -11 Nm 2 /kg 2 .  Metode  gravitasi  atau  sering dikenal  dengan  metode  gaya  berat  banyak digunakan  untuk  mengetahui  struktur bawah  permukaan  bumi  berdasarkan  nilai variasi medan gravitasi yang terdapat pada permukaan  yang  diakibatkan  oleh  adanya perbedaan densitas secara lateral.
Perbedaan nilai densitas tersebut menandakan  bahwa  terdapat  perbedaan antara  material  batuan  penyusun  lapisan struktur bawah permukaan. Selain digunakan untuk mengetaui struktur bawah permukaan  bumi,  metode  gravitasi  juga dapat  digunakan  untuk  ivestigasi  daerah manifestasi panas bumu, pendugaan patahan  atau  sesar,  identifikasi  struktur bawah  permukaan  gunung  berapi  dan  lain –  lain.  Metode  gravitasi  memerlukan koreksi untuk menghilangkan faktor-faktor yang  dapat  mempengaruhi  nilai  gravitasi sehingga  hanya  diperoleh  nilai  gravitasi yang  disebabkan  oleh  pengaruh  variasi densitas  dibawah  permukaan.  Koreksi- koreksi tersebut antara lain Koreksi Pasang Surut, Koreksi Apungan, Koreksi Bouguer, dan Koreksi Lintang.
Gunung  Ijen  merupakan  sebuah gunung  berapi  yang  berada  pada  daerah perbatasan  antara  Kabupaten  Banyuwangi dan  Kabupaten  Bondowoso,  Jawa  Timur. Gunung ijen memiliki ketinggian mencapai 2.386 mdpl. Gunung ini memiliki
sumberdaya gunungapi yang bervariasi dan memiliki  banyak  potensial  seperti  : sublimat  belerang,  sumber  air  panas,  air danau  kawah  ijen,  lapangan  gypsum, batuan vulkanik, dan lain sebagainya. Oleh karena  itu,  perlu  dilakukan  analisis mengenai  struktur  bawah  permukaan  di daerah  penelitian.  Penelitian  ini  dilakukan dengan    tujuan  yaitu  untuk  mengetahui gambaran  struktur  bawah  permukaan  di daerah penelitian.

## METODE PENELITIAN

## Data Gravitasi
Penelitian  ini  menggunakan  data gravitasi  yang  mana  data  yang  digunakan merupakan data anomaly gravitasi
sekunder  yang  berasal  dari  citra  satelit yang  bisa  diakses  melalui  website  yang dibuat oleh Scripps Institution of Oceanography,  University  of  California
San  Diego  USA,  yaitu  Topex.  Website Topex  ini  mampu  memberikan  informasi data  topografi  dan  anomali  gravitasi  suatu daerah.  Posisi  geografis  dari  Kawasan Gunung  Ijen  yang  digunakan  berada  pada 8˚1’47.19” - 8˚5’19.75” LS dan 114˚13’27.42” - 114˚17’19.75” BT. 1.1 Prosedur Penelitian
Dalam penelitian ini, yang ditentukan adalah anomali Bouguer lengkap  (ABL),  anomali  regional  dan residual berdasarkan  ABL, dan pemodelan inversinya.  Anomali  Bouguer  Lengkap merupakan  akumulasi  dan  kombinasi  dari anomali  residual  dan  regional,  secara matematis dapat ditentukan dengan
menggunakan perumusan
ABL = g FA - g BC + g TC Keterangan : g FA = Anomali Udara Bebas g BC = Koreksi Bouguer g TC = Koreksi Medan
Koreksi  bouguer  digunakan  untuk memperoleh  nilai  densitas  batuan  dari lokasi  penelitian.  Untuk  mencari  densitas diperoleh  dengan  melakukan  plotting  nilai koreksi  bouguer  dikurangi  dengan  koreksi terrain  terhadap  nilai  koreksi  udara  bebas. Kemudian,  membuat  garis  linier  sehingga memperoleh  gradien dari  kurva  yang  telah dibentuk.
Koreksi ini digunakan pada daerah yang  memiliki  topografi  yang  tidak  rata, seperti  pegunungan.  Pada  penelitian  ini diperoleh  data  yang  di  ambil  pada  topex dan  masuk  pada  aplikasi  surfer  karena hasil  yang  diperoleh  dari  topex  berupa latitude  dan  longitude.  Kemudian,  dirubah ke  UTM  (Easting  X  dan  Northing  Y).
Setelah  diperoleh  UTM  X  dan  UTM  Y, menentukan batas lokal dan batas regional dan  dimasukkan  pada  Ms.  Excel,  setelah memperoleh  data  batas  lokal  dan  regional. Untuk mencari koreksi terrain dengan cara masuk pada  aplikasi Global Mapper untuk mengetahui batas regional dan batas  lokal. Setelah digambarkan pada Global Mapper, data  lokal  dan  data  regional  tersebut disimpan  dalam  bentuk  grid.  Lalu,  masuk
pada aplikasi Oasis Montaj dan memasukkan data lokal dan regional. Selanjutnya,  dilakukan  pemfilteran untuk memisahkan anomal Bouguer lengkap  menjadi  anomaly  regional  dan anomaly residual. Pemfilteran atau pemisahan ini dilakukan dengan menggunakan  aplikasi  Oasis  Montaj  dan menggunakan  filter  Butterworth.  Filter Butterworth dalam penelitian ini menggunakan parameter Panjang gelombang sebagai cut off . Hasil dari filter butterworth  dapat  berupa  hasil  low  pass filter dan high pass filter.
Setelah  diperoleh  anomali  residual, dilakukan  tahap slicing untuk memperoleh gambaran  bawah  permukaan  bumi  hasil slice  residual.  Gambaran  ini  diperoleh dengan  menggunakan  pemodelan  inversi 2D aplikasi ZondGM2D.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil pengolahan data Gunung Ijen
di daerah
Banyuwangi diperoleh penggambaran  pola  Anomali  Bouguer Lengkap.  Kemudian  dipetakan  ke  dalam kontur dengan software surfer sebagaimana  ditunjukkan  oleh  Gambar  1 berikut.

## Gambar 1. Peta Kontur Anomali Bouguer Lengkap Gunung Ijen
Gambar  1  menunjukkan  anomali Bouguer  lengkap  gunung  ijen  dengan sebaran  anomali  berkisar  antara  +12,2 sampai  +110,7  mGal.  Dimana  anomali rendah  ditunjukkan  oleh  warna  biru  dan anomali  tinggi  ditunjukkan  oleh  warna merah muda. Setelah mendapatkan anomali bouguer lengkap, kemudian dipisahkan  menjadi  anomali  regional  dan anomali  residual  menggunakan  Filter Butterworth.
Gambar 2. Peta Kontur Regional Gunung Ijen
Berdasarkan Gambar 2 di atas Peta Kontur  Regional  menunjukkan  persebaran anomali  tinggi,  anomali  sedang,  dan anomali  rendah.  Nilai  anomali  regional berkisar antara +12,2 sampai +110,7 mGal, nilai anomali tinggi berkisar antara +101,3 sampai +110,7 mGal, nilai anomali sedang
berkisar antara +51,3 sampai +71, 9 mGal, dan  nilai  anomali  rendah  berkisar  antara +12,2  sampai  +47,0  mGal.  Keberadaan anomali  tinggi  dapat  di  interpretasikan dengan  adanya  batuan  beku,  sedangkan keberadaan  anomali  rendah  dapat  di interpretasikan  dengan  adanya  batuan sedimen atau batuan lapuk.
Gambar 3. Peta Kontur Residual Gunung Ijen
Setelah  data  anomali  regional diperoleh, selanjutnya mencari data anomali  residual  dengan  cara  mengurangi nilai  anomali  Bouguer  lengkap  dengan anomali  regional  yang  ditunjukkan  pada Gambar  3.  Nilai  anomali  residual  berkisar antara  -4,2  sampai  +2,4  mGal.  Nilai anomali  bernilai  negatif  karena  terdapat nilai densitas yang sangat rendah dibandingkan dengan daerah di sekitarnya. Nilai  anomali  tinggi  berkisar  antara  +1,2 sampai  +2,4  mGal,  nilai  anomali  sedang berkisar antara -0,3 sampai +0,4 mGal, dan nilai  anomali  rendah  berkisar  antara  -4,2 sampai -0,7 mGal.
Gambar 4. Slicing Anomali Residual
Tahapan  selanjutnya  melakukan slicing  anomali  residual  yang  bertujuan untuk mengetahui struktur bawah permukaan  menggunakan  lintasan.  Hasil slicing  anomali  residual  berkisar  antara  - 4,2 sampai 2,4 mGal. Kemudian, dilakukan  pemodelan  inversi  2  Dimensi dengan ZondGM2D sebagaimana ditunjukkan oleh Gambar 5 berikut. Pemodelan  inversi  2D  diperoleh dari  data  langsung  hasil  slicing,  yaitu berupa  data  koordinat  x  dan  y  serta  data gravitasi yang kemudian diolah menggunakan  ZondGM2D.  Pemodelan inversi  ini  bertujuan  untuk  mencari parameter  model  yang  menghasilkan respon yang cocok dengan data pengamatan.  Parameter  tersebut  adalah observasi  (Go)  yang  digambarkan  dengan lingkaran  kecil  dan  komputasi  (Gc)  yang digambarkan  dengan  garis  lurus.  Sumbu  y
Gambar 5 . Pemodelan Inversi 2 Dimensi
di  sebelah  kiri  menunjukkan  kedalaman bumi, sedangkan sumbu y di sebelah kanan menunjukkan kontras densitas.

## SIMPULAN DAN SARAN
Berdasarkan  hasil  penelitian  yang dilakukan  diperoleh  representasi  struktur bawah permukaan Gunung Ijen. Representasi dihasilkan berdasarkan anomali  residual  yang  diperoleh  dari  data anomali  Bouguer  lengkap  dan  regional. Nilai  anomali  bouguer  lengkap  yang didapatkan  di  Kawasan  Gunung  Ijen adalah  berkisar  12,2  sampai  110,7  mGal. Dalam  proses  pemisahan  anomali  regional dan  residual  dihasilkan  nilai  anomali  yang berbeda.  Rentang  nilai  anomali  regional berkisar antara +12,2 sampai +110,7 mGal sedangkan rentang anomali residual berkisar  antara  -4,2  sampai  +2,4  mGal.
Terdapat  4  zona  anomali  titik  1,  titik  2, titik  3,  dan  titik  4  menggunakan software Google Earth .

## DAFTAR PUSTAKA
Anggraeni,  F.  K.  A  ,  2021.  Pemisahan Anomali  Regional  dan  Residual Data  Gravitasi  Gunung  Semeru
Jawa  Timur. JFU. 10  (4)  :    421  – 427 Chumairoh,    D.  A.,  A.  Susilo.,  dan  D.D Wardhana. 2014. Identifikasi Struktur Bawah Permukaan Berdasarkan  Data  GayaBerat  di Daerah  Koto  Tangah,  Kota  Padang, Sumatera  Barat. Brawijaya  Physics
Student Journal. Malang Damayanti, L., Oktaviana., A. A. Farizi., I. Dani.,  dan  S.  Resimeng.  2020. Pemisahan Anomali Regional- Residual  Data  Gayaberat  Daerah Karangsambung Jawa Tengah
Menggunakan  Metode Tren  Surface Analysis . Jurnal Teras Fisika . 3(2) : 157.
Haerudin,  N.,  dan  Karyanto.  2007. Aplikasi  Metode  Polinomial  Least
Square  Berbasis  Matlab  Untuk Memisahkan Efek Residual Anomali Regional Pada Data Gravitasi (Studi Kasus Kotamadya Bandar Lampung). Jurnal  Sains  MIPA .  13
(1) : 32.
Karunianto, A.J, D. Haryanto, F. Hikmatullah,  A.  Laesanpura.  2017. Penentuan  Anomali  Gaya  Berat Regional dan Residual Menggunakan Filter Gaussian Daerah  Mamuju,  Sulawesi  Barat. Eksplorium . 38(2): 98.
Nugraha,  P.,  dan  N.  A.  Santoso.  2021. Penerapan  Metode Trend  Surface Analysis untuk  Pemisahan  Anomali Residual  dan  Regional  pada  Data Gaya Berat. Jurnal Geocelebes . 5(2) : 104.