Abstrak —Salah  satu  metode  geofisika  yang  dapat  digunakan untuk  memodelkan  fitur  geologi  dalam,  seperti  subduksi,  adalah metode  gaya  berat.  Terdapat  korelasi  yang  bersifat  kuantitatif antara data gaya berat dan model geologi subduksi. Penelitian ini mengamati  pengaruh  bentukan  dan  persebaran  densitas  dari model  geologi  subduksi  terhadap  bentukan  dan  besar  nilai  data gaya  berat,  atau  yang  biasa  disebut  dengan forward  modelling . Tujuan  dari  penelitian  ini  adalah  untuk  mengkarakterisasi  efek yang  muncul  pada  data  gaya  berat  akibat  dari  bentuk  model geologi  subduksi  di  Pulau  Jawa.  Hasil  yang  didapatkan menunjukkan  bahwa  bentukan  model  subduksi  yang  sangat berpengaruh  terhadap  bentuk  data  gaya  berat  ,dengan  jarak antar  titik  sejauh  satu  kilometer,  hanyalah  model  dengan kedalaman  0  hingga  15  kilometer.  Model  subduksi  pada kedalaman  15  hingga  dasar  model  hanya  memengaruhi kecenderungan atau kemiringan profil data gaya berat.
Kata  Kunci —Pemodelan  Nilai  Data  Gaya  Berat,  Metode  Gaya Berat, Subduksi Pulau Jawa.

## I. PENDAHULUAN
ALAH satu metode geofisika yang dapat digunakan untuk memodelkan  fitur  geologi  dalam, seperti subduksi, adalah metode gaya berat. Hal ini dibuktikan dari beberapa penelitian sebelumnya  tentang  pemodelan  zona  subduksi  Pulau  Jawa melalui  data  gaya  berat  yang  selanjutnya  diketahui  beberapa informasi,  seperti  sudut  inklinasi  penunjaman  lempeng samudera  di  Pulau  Jawa  bagian  timur  dan  tengah  berkisar antara  3.4 0 -  8.2 0 ,  kedalaman  rata-rata  batuan  dasar  tersier  di Pulau  Jawa  adalah  2.7  km,  dan  kedalaman  rata-rata  batas Mohorovicic di  Pulau  Jawa  adalah  25.6  km  [1].  Beberapa penelitian lain untuk memodelkan zona subduksi menggunakan  data  gaya  berat  juga  telah  dilakukan  melalui proses  inversi  baik  2D  maupun  3D  [2].  Dari  penelitian- penelitian  tersebut  dapat  disimpulkan  bahwa  terdapat  korelasi yang  bersifat  kuantitatif  antara  data  gaya  berat  dan  model geologi subduksi.
Apabila  pada  penelitian-penelitian  sebelumnya  dilakukan pengamatan ataupun perhitungan model geologi subduksi dari data  gaya  berat,  yang  biasa  disebut  dengan  proses  inversi, maka  pada  penelitian  ini  akan  dilakukan  pengamatan  pada pengaruh  model  geologi  subduksi  terhadap  data  gaya  berat, yang  biasa  disebut  dengan  proses forward  modelling .  Tujuan dari  penelitian  ini  adalah  untuk  mengkarakterisasi  efek  yang muncul pada data gaya berat akibat dari bentuk model geologi subduksi  di  Pulau  Jawa.  Hasil  dari  penelitian  ini  diharapkan
dapat  menjadi  acuan  untuk  mengetahui  bentukan  subduksi yang  memungkinkan  dari  suatu  bentukan  data  gaya  berat tertentu.

## II. METODOLOGI PENELITIAN

## A. Rancangan Penelitian
Penelitian ini dimulai dengan mencari model subduksi Pulau Jawa  dari  referensi  terkait.  Model  geologi  subduksi  tersebut kemudian  akan  dikondisikan  terlebih  dahulu  sebelum dilakukan  pemodelan.  Pengondisian  model  subduksi  meliputi proses  dijitasi, smoothing ,  dan  perpanjangan  (ekstensi). Pemodelan  dilakukan  menggunakan  algoritma  Blakely  yang menghitung gaya tarik vertikal dari suatu tubuh massa  dengan nilai densitas tertentu pada suatu lokasi terhadap lokasi lainnya [3].  Setelah  dilakukan  pemodelan  kedepan,  maka  akan dilakukan  analisis  terhadap  data  gaya  berat  yang  dihasilkan terhadap  model  geologi  subduksi.  Rancangan  penelitian diilustrasikan pada gambar 1.

## Gambar 1.  Rancangan Penelitian

## B. Model Subduksi
Model  densitas  subduksi  I  didapatkan  dari  penelitian- penelitian  sebelumnya  yang  membahas  tentang  pemodelan subduksi Pulau Jawa. Model diambil dari Geophysical Journal International  (2011)  volume  184 dengan  judul  “ Structural

## Pemodelan Nilai Data Gaya Berat Subduksi Pulau Jawa
Farid Hendra Pradana, Wien Lestari, dan Dwa Desa Warnana Departemen Teknik Geofisika, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS)
e-mail : wien.geofisika@gmail.com
S
architecture  of  oceanic  plateau  subduction  offshore  Eastern Java  and  the  potential  implications  for  geohazard” .  Pada penelitian  ini  model  subduksi  diperoleh  dari  hasil  tomografi metode  seismik  berupa  waktu  tempuh  dan  model  kecepatan yang  kemudian  diubah  menjadi  nilai  densitas  melalui persamaan  Gardner.  Model  densitas  subduksi  II  didapatkan dari disertasi dengan judul “ Tomographic investigation of the crust  of  central  java,  Indonesia” [4].  Dalam  disertasi    ini, model subduksi juga didapat dari metode tomografi seismik.
Gambar 2.  Model Subduksi I (A. Shulgin dkk, 2011).
Gambar 3. Model Subduksi II (Wagner, D., 2007).

## C. Pengondisian Model
Model densitas subduksi yang pada awalnya berupa gambar diubah  menjadi  kumpulan  kisi  segi  empat  yang  bertautan ( mesh  grid )  dengan  nilai x (lokasi  horisontal), y (lokasi vertikal/kedalaman),  dan z (nilai  densitas).  Hasil  konversi model  gambar  menjadi  model  mesh  grid  dapat  dilihat  pada gambar 4 dan 5.
Gambar  4.   Hasil Konversi Model Gambar Subduksi I menjadi Model Mesh Grid ( xyz ).
Gambar 5.   Hasil Konversi Model Gambar Subduksi II menjadi Model Mesh Grid ( xyz ).
Model densitas yang telah diubah kedalam bentuk mesh grid dikondinisikan  terlebih  dahulu  sebelum dilakukan  pemodelan. Pengkondisian dilakukan dengan dua buah cara. Cara pertama adalah  melakukan  peoses moving  average secara  horisontal dan vertikal pada tiap kisi. Cara kedua adalah memperpanjang model  pada  sebelah  kiri  dan  kanan  dari  model  yang  ingin dimodelkan  ke  depan.  Densitas  dari  model  perpanjangan tersebut didapatkan dari nilai mesh grid paling kiri dan paling kanan.  Hasil  dari  pengondisian  ini  dapat  dilihat  pada  gambar 6.
Gambar 6. Model Subduksi I yang Telah Dikondisikan.

## D. Pemodelan
Model  yang  telah  dikondisikan  akan  dihitung  satu  per  satu gaya  tarik  setiap  elemen  penyusunnya  terhadap  lokasi  yang ditentukan,  yaitu  permukaan.  Hasil  yang  didapat  adalah  nilai gaya  tarik  gravitasi  dari  model  densitas  dalam  satuan  miligal pada  lokasi  yang  diinginkan  dalam  bentuk  profil  gaya  berat. Hasil dari pemodelan dapat dilihat pada gambar 7 dan 8.
Gambar 7. Data Gaya Berat Hasil Pemodelan Model Subduksi I
Gambar 8. Data Gaya Berat Hasil Pemodelan Model Subduksi II

## III. HASIL DAN PEMBAHASAN

## A. Model Subduksi I
Model Subduksi I memiliki bentangan horisontal sepanjang 340  kilometer  dan  bentangan  vertikal  sepanjang  40  kilometer dengan  variasi  nilai  massa  jenis  berkisar  antara  1  gram/cc hingga 3.3 gram/cc. Nilai data gaya berat yang dihasilkan dari pemodelan  model  subduksi  bervariasi  pada  rentang  4350 hingga  4600  mgal.  Bentukan  profil  data  gaya  berat dipengaruhi baik oleh geometri ,secara horisintal dan vertikal, maupun kontras densitas dari model subduksi tersebut.
Efek  paling  signifikan  pada  bentukan  data  gaya  berat dipengaruhi  oleh  model  subduksi  pada  rentang  kedalaman  0 hingga  15  kilometer.  Bentukan  terdalam  yang  masih berpengaruh  secara  signifikan  terhadap  bentukan  data  gaya berat terletak pada kilometer 170 dan kedalaman 15 kilometer. Bentuk  model  subduksi  pada  kedalaman  15  hingga  40 kilometer  tidak  terlalu  berpengaruh  pada  bentukan  data  gaya berat.
Gambar  9.  Perbandingan Model Subduksi I dan Data Gaya Berat Hasil Pemodelan

## B. Modul Subduksi II
Model Subduksi II memiliki bentangan horisontal sepanjang 400  kilometer  dan  bentangan  vertikal  sepanjang  25  kilometer dengan  variasi  nilai  massa  jenis  berkisar  antara  1  gram/cc hingga 3.3 gram/cc. Nilai data gaya berat yang dihasilkan dari pemodelan  model  subduksi  bervariasi  pada  rentang  2200 hingga  2600  mgal.  Bentukan  profil  data  gaya  berat dipengaruhi baik oleh geometri ,secara horisintal dan vertikal, maupun kontras densitas dari model subduksi tersebut.
Efek  paling  signifikan  pada  bentukan  data  gaya  berat dipengaruhi  oleh  model  subduksi  pada  rentang  kedalaman  0 hingga  15  kilometer.  Bentukan  terdalam  yang  masih berpengaruh  secara  signifikan  terhadap  bentukan  data  gaya berat  terletak  pada  kedalaman  15  kilometer.  Bentuk  model subduksi pada kedalaman 15 hingga 25 kilometer tidak terlalu berpengaruh pada bentukan data gaya berat.
Gambar 10.  Perbandingan Model Subduksi II dan Data Gaya Berat Hasil Pemodelan

## IV. KESIMPULAN
Berdasarkan  penelitian  yang  telah  dilaksanakan  dapat diambil  kesimpulan  bahwa  bentukan  model  subduksi  yang sangat  berpengaruh  terhadap  bentuk  data  gaya  berat  ,dengan jarak antar titik sejauh satu kilometer, hanyalah model dengan kedalaman  0  hingga  15  kilometer.  Model  subduksi  pada kedalaman  15  hingga  dasar  model  hanya  memengaruhi kecenderungan atau kemiringan profil data gaya berat.

## DAFTAR PUSTAKA
[1]
R.  D.  Indriana,  “Estimasi  Ketebalan  Sedimen  dan  Kedalaman
Diskontinuitas  Mohorovicic  Daerah  Jawa  Timur  dengan  Analisis Power Spectrum Data Anomlai Gravitasi,” Berk. Fis. , vol. 11, no. 2, pp. 67–74, 2008. [2]
M.  R.  Setiawan,  “Pemodelan  Struktur  Bawah  Permukaan  Zona
Subduksi dan Busur Gunung Api Jawa Timur Berdasarkan Analisis Data Gravitasi,” UGM Yogyakarta, 2015. [3] R.  .  Blakely,  “Potential  Theory  in  Gravity  and  Magnetic Applications,” Cambridge Univ. , 1996.
[4]
D. Wagner, “Tomographic investigation of the crust of central java, Indonesia,dkk,” 2007.