Minggu, 23 Maret 2008

Teori Dasar

II.1 Potensial Gayaberat dan Medan Gayaberat

Teori yang mendasari metoda gayaberat adalah hukum Newton mengenai gaya tarik antara dua massa benda. Hukum Newton menyatakan bahwa besarnya gaya tarik menarik antara dua benda yang mempunyai massa dan dengan jarak dinyatakan sebagai berikut :

Dimana

=

Gaya (Newton)

=

Jarak antara dua massa benda (meter)

m1,m2

=

Massa benda (kg)

=

=

Konstanta gravitasi umum

6.67 x 10-11 Nm2/kg2

Gaya per satuan massa dari suatu partikel yang mempunyai jarak dari disebut medan gayaberat dari partikel dapat dinyatakan sebagai berikut :

Karena medan ini bersifat konservatif, maka medan gaya berat dapat dinyatakan sebagai gradien dari suatu fungsi potensial skalar , dapat ditulis sebagai berikut :

dimana adalah potensial gayaberat dari massa .

Potensial gayaberat disuatu titik pada ruang bersifat penjumlahan, sedangkan potensial gayaberat dari distribusi massa yang kontinyu di suatu titik di luar distribusi massa tersebut dapat diselesaikan dalam bentuk integral.




Gambar 2.1 Potensial tiga dimensi (Telford et al., 1967).

Jika massa yang terdistribusi kontinyu mempunyai rapat massa di dalam volume V, maka potensial di suatu titik P diluar V (Gambar 2.1) adalah :

dengan

Jika integral volume diambil untuk seluruh bumi, maka didapatkan potensial gayaberat di ruang bebas, sedangkan medan gayaberat diperoleh dengan mendeferensialkan potensial tersebut.

Medan gayaberat yang disebabkan oleh bumi disebut juga percepatan gayaberat atau percepatan jatuh bebas, dengan simbol .

Nilai medan gayaberat dapat dinyatakan sebagai berikut :

Dari persamaan (2.6) diperoleh nilai percepatan gaya berat g di permukaan bumi yang bervariasi. Percepatan gayaberat bumi dipengaruhi oleh distribusi massa di bawah permukaan yang ditunjukkan oleh fungsi densitas dan bentuk bumi yang sebenarnya, yang ditunjukan oleh batas integral. Dalam satuan Internasional (SI), pengukuran gayaberat digunakan satuan gal. Untuk konversi percepatan gayaberat digunakan :

1m Gal = 10-5 m det-2

Nilai g tergantung pada bentuk bumi sebenarnya dan volume distribusi massa di dalam bumi yang dinyatakan sebagai fungsi .

II.2 Tinjauan Geologi

Daerah penelitian Menggala terletak di sudut tenggara Sumatera (Gambar 2.2), meliputi daerah seluas lebih kurang 10.700 km2, dan dibatasi oleh koordinat 4000-5000 LS dan 105000-106000BT termasuk kedalam peta geologi Lembar Menggala, Sumatera. Di daerah utara dibatasi oleh Lembar Tulungselapan, di selatan oleh Lembar Tanjungkarang, di barat oleh Lembar Baturaja dan timur oleh Laut Jawa. Secara administrasi Lembar ini meliputi bagian dari Kabupaten-kabupaten Lampung Utara dan Lampung Tengah (Propinsi Lampung), dan Organ Komering Ilir (Propinsi Sumatera Selatan).

Gambar 2.2 Peta lokasi Lembar Menggala

II.2.1 Fisiografi dan Morfologi

Lembar Menggala terletak pada daerah dataran rendah Sumatera Timur (Verstappen, 1973) yang bercirikan dataran dan perbukitan rendah dengan ketinggian maksimal 100 meter di atas mukalaut. Secara morfologi daerah ini dapat dibagi menjadi dua satuan, daerah menggelombang landai dan dataran rendah (Gambar 2.3). Secara umum makin ke timur ketinggiannya makin berkurang, dari 56 sampai 0 meter di atas mukalaut. Karena itu daerah bagian barat Lembar ini di kuasai oleh perbukitan menggelombang landai yang terdiri dari batuan sedimen dan vulkanoklastika Tersier dan Kuarter. Bagian timur Lembar berupa dataran rendah, berketinggian antara 3-10 meter di atas mukalaut dan terdiri dari alluvium dan endapan rawa. Sungai-sungai utama dalam Lembar ini, sepeti Mesuji, Tulang Bawang dan Seputih, semuanya mengalir dari barat ke timur membentuk pola aliran meander sejajar tanggung. Semua anak sungai besar mengalir dari baratdaya ke timurlaut membentuk pola meranting (dendritik).

Gambar 2.3 Peta satuan morfologi Lembar Menggala

II.2.2 Sejarah Geologi

Daerah Menggala dan sekitarnya termasuk cekungan Sumatera Selatan (Gambar 2.4). Cekungan tersebut kemungkinan mulai terbentuk pada Eosen Tengah sampai Oligosen Awal, oleh persesaran bongkah dan perluasan batuan alas Pra-Tersier yang melintang berarah timurlaut-baratdaya dan baratlaut-tenggara, sebagai akibat tekanan yang berarah utara-selatan (De Coster, 1974; Simanjuntak drr., 1991) yang memiliki sub-struktur cekungan sedimen tersier (Klett et al.,1997,2000). Selama awal sejarah pembentukan cekungan tersebut, pengendapan oleh genanglaut sangat dominan dan mencapai puncaknya pada Miosen Tengah. Selanjutnya diikuti oleh perioda pengendapan susutlaut pada tahap akhir Neogen. Sedimen tertua yang tersingkap didaerah ini, yaitu Formasi Muaraenim yang terdiri dari sedimen laut dangkal sampai peralihan, menindih selaras Formasi Airbenakat yang berupa sedimen laut yang lebih tua; hal tersebut diketahui berdasarkan data dari lembar yang bersebelahan dan data bawah permukaan. Satuan tersebut selanjutnya ditindih oleh Formasi Kasai yang terdiri tuf dan batupasir tufan dilingkungan darat.

Gambar 2.4 Batas perkiraan cekungan sedimen Sumatera Selatan

(Bishop, M.G., 2001)

II.2.3 Stratigrafi

Stratigrafi Lembar Menggala hanya meliputi Tersier dan Kuarter. Sebaran satuan stratigrafi utama tersebut diperlihatkan pada Gambar 2.5. Geologi Lembar Menggala meliputi batuan yang terdapat di cekungan Tersier Sumatera Selatan, Sub-cekungan Palembang, yang diendapkan berdampingan dengan Tinggian Lampung (Harsa, 1975; De Coster, 1974).

Gambar 2.5 Peta geologi disederhanakan Lembar Menggala