BAB IITINJAUAN PUSTAKA

2.1 Penginderaan JauhLillesand dan Kiefer (1994) mengemukakan bahwa penginderaan jauh adalah ilmu dan seni memperoleh informasi tentang suatu obyek, daerah atau fenomena melalui analisis data yang diperoleh dengan suatu alat tanpa kontak langsung dengan obyek, daerah atau fenomena yang dikaji. Sistem perolehan data dalam penginderaan jauh terdiri atas (1) tenaga, (2) obyek atau benda, (3) proses, dan (4) output. Tenaga yang paling banyak digunakan adalah tenaga elektromagnetik yang bersumber dari tenaga matahari dan dari pancaran obyek di permukaan bumi. Data yang didapat adalah hasil perekaman kenampakan di bumi yang disebut dengan citra satelit. Pengumpulan data penginderaan jauh dilakukan dengan menggunakan alat pengindera yang disebut sensor. Sensor pengumpul data penginderaan jauh umumnya dipasang dalam suatu platform yang berupa pesawat terbang, balon udara dan atau satelit. Data penginderaan jauh berupa citra (imagery). Data tersebut dapat dianalisis untuk mendapatkan informasi tentang objek, daerah atau fenomena yang diteliti. Proses penerjemahan data penginderaan jauh menjadi informasi disebut interpretasi data (Purwadhi, 2001). Pada gambar 2.1 ditunjukkan ilustrasi atau skema dari sistem penginderaan jauh satelit.

Gambar 2.1 Skema penginderaan jauh (Sutanto, 1994)2.1.1 Citra Penginderaan Jauh Untuk GeologiMenurut Sukamto et.al (1995) dalam Sidarto (2010) pemanfaatan teknologi penginderaan jauh dalam bidang geologi diawali sejak tahun 1960 an oleh Jawatan Geologi dengan membentuk Seksi Fotogeologi. Pada awalnya data foto udara yang ada diinterpretasi menggunakan stereoskop, namun banyak daerah yang belum ditunjang oleh penafsiran foto udara karena belum tersedianya data pada daerah tersebut. Setelah satelit Landsat mengorbit pada 1972, seluruh wilayah Indonesia sudah diliput oleh citra Landsat ini. Meskipun saat itu citra Landsat belum terkoreksi secara geometrik, namun sudah sangat membantu dalam kegiatan pemetaan geologi pada saat itu. Foto udara dan citra Landsat merupakan inderaan jauh pasif, padahal banyak wilayah Indonesia memiliki morfologi pegunungan yang selalu ditutupi awan. Oleh karena itu citra radar yang merupakan citra inderaan jauh aktif dan tembus terhadap awan juga turut digunakan.Analisa menggunakan citra satelit memiliki beberapa nilai lebih, yaitu:1. Mencakup area yang lebih luas, sehingga memungkinkan dilakukan analisa dalam skala regional, yang seringkali menguntungkan untuk memperoleh gambaran geologi area tersebut.2. Memiliki kemungkinan penerapan sensor pendeteksi multi-spektral dan bahkan hiper-spektral sehingga memungkinan aplikasi otomatis pada komputer untuk memahami dan mengurai karakteristik material yang diamati.3. Memungkinkan pemanfaatkan berbagai jenis data, seperti data sensor optik dan sensor radar, serta juga kombinasi data lain seperti data elevasi permukaan bumi, data geologi, jenis tanah dan lain-lain, sehingga dapat ditentukan solusi baru dalam menentukan antar-hubungan berbagai sifat dan fenomena pada permukaan bumi.Citra penginderaan jauh menggunakan rona/warna, tekstur, bentuk, ukuran pola, letak, asosiasi dan bayangan untuk mendapatkan informasi dasar/umum tentang keadaan suatu daerah. Aplikasi secara umum citra penginderaan jauh dapat digunakan untuk pemetaan sumberdaya alam daerah pedalaman dan perkotaan, analisis bencana alam, kehutanan, pertanian, pertambangan, teknik konstruksi, pemetaan perpajakan, dan deteksi perubahan studi lingkungan dan analisis perubahan penggunaan lahan, pertanian, dan kehutanan, dan studi lingkungan. Selain unsur-unsur dasar interpretasi juga digunakan unsur dasar interpretasi geologi yang meliputi relief, pola penyaluran dan objek budaya. Kombinasi kedua jenis unsur dasar interpretasi tersebut akan didapatkan hasil interpretasi dan pemetaan yang meliputi peta permukaan bumi dan peta jenis batuan serta struktur geologi yang memberi petunjuk akan kondisi di bawah permukaan bumi. 2.1.2 Unsur-Unsur Dasar Interpretasi Citra1. Rona dan warnaRona atau tone adalah tingkat kecerahan atau kegelapan suatu objek yang terdapat pada foto udara atau pada citra lainnya. Pada foto hitam putih rona yang ada biasanya adalah hitam, putih atau kelabu .Tingkat kecerahannya tergantung pada keadaan cuaca saat pengambilan objek, arah datangnya sinar matahari, waktu pengambilan gambar (pagi, siang atau sore) dan sebagainya.Pada foto udara berwarna, rona sangat dipengaruhi oleh spektrum gelombang elektromagnetik yang digunakan, misalnya menggunakan spektrum ultra violet, spektrum tampak, spektrum infra merah dan sebagainya. Perbedaan penggunaan spektrum gelombang tersebut mengakibatkan rona yang berbeda-beda.Selain itu karakter pemantulan objek terhadap spektrum gelombang yang digunakan juga mempengaruhi warna dan rona pada foto udara berwarna.2. BentukBentuk-bentuk atau gambar yang terdapat pada foto udara merupakan konfigurasi atau kerangka suatu objek.Bentuk merupakan ciri yang jelas, sehingga banyak objek yang dapat dikenali hanya berdasarkan bentuknya saja.Contoh:1) Gedung sekolah pada umumnya berbentuk huruf I, L, U atau empat persegi panjang. 2) Gunungapi, biasanya berbentuk kerucut.3. UkuranUkuran merupakan ciri objek yang antara lain berupa jarak, luas, tinggi lereng dan volume. Ukuran objek pada citra berupa skala, karena itu dalam memanfaatkan ukuran sebagai interpretasi citra, harus selalu diingat skalanya. Contoh: Lapangan olah raga sepakbola dicirikan oleh bentuk (segi empat) dan ukuran yang tetap, yakni sekitar (80 m 100 m).4. TeksturTekstur adalah frekuensi perubahan rona pada citra. Ada juga yang mengatakan bahwa tekstur adalah pengulangan pada rona kelompok objek yang terlalu kecil untuk dibedakan secara individual. Tekstur dinyatakan dengan: kasar, halus, dan sedang.Misalnya: Hutan bertekstur kasar, belukar bertekstur sedang dan semak bertekstur halus.5. PolaPola atau susunan keruangan merupakan ciri yang menandai bagi banyak objek bentukan manusia dan bagi beberapa objek alamiah.Contoh: Pola aliran sungai menandai struktur geologis. Pola aliran trelis menandai struktur lipatan. Permukiman transmigrasi dikenali dengan pola yang teratur, yaitu ukuran rumah dan jaraknya seragam, dan selalu menghadap ke jalan. Kebun karet, kebun kelapa, kebun kopi mudah dibedakan dari hutan atau vegetasi lainnya dengan polanya yang teratur, yaitu dari pola serta jarak tanamnya.6. BayanganBayangan bersifat menyembunyikan detail atau objek yang berada di daerah gelap. Meskipun demikian, bayangan juga dapat merupakan kunci pengenalan yang penting bagi beberapa objek yang justru dengan adanya bayangan menjadi lebih jelas.Contoh: Lereng terjal tampak lebih jelas dengan adanya bayangan, begitu juga cerobong asap dan menara, tampak lebih jelas dengan adanya bayangan. Foto-foto yang sangat condong biasanya memperlihatkan bayangan objek yang tergambar dengan jelas, sedangkan pada foto tegak hal ini tidak terlalu mencolok, terutama jika pengambilan gambarnya dilakukan pada tengah hari.7. SitusSitus adalah letak suatu objek terhadap objek lain di sekitarnya. Misalnya permukiman pada umumnya memanjang pada pinggir beting pantai, tanggul alam atau sepanjang tepi jalan. Juga persawahan, banyak terdapat di daerah dataran rendah, dan sebagainya.8. AsosiasiAsosiasi adalah keterkaitan antara objek yang satu dengan objek yang lainnya. Contoh: Stasiun kereta api berasosiasi dengan jalan kereta api yang jumlahnya lebih dari satu (bercabang).

2.1.3 Kunci Utama Interpretasi Geologi pada CitraSelain menggunakan unsur unsur dasar interpretasi citra, aplikasi inderaan jauh di bidang geologi juga didasarkan pada beberapa kunci utama, yaitu relief atau morfologi, pola pengaliran, dan kelurusan atau lineament.1. Relief Relief merupakan perbedaan tinggi rendah suatu tempat dengan tempat lain. Berdasarkan kemiringan lereng, Desaunettes (1977) membagi relief menjadi lima, yaitu dataran, berombak, bergelombang, perbukitan dan pegunungan. Sedangkan Zuidam (1985) membagi relief berdasarkan kelerengan dan beda tinggi.Sidarto (2010) menjelaskan, untuk menafsirkan jenis batuan dapat dilihat melalui bentuk, pola dan ukuran relief. Morfologi perbukitan dengan bentuk kerucut mencerminkan batuan gunungapi, morfologi perbukitan dengan pola zig zag dapat diduga merupakan batuan sedimen terlipat, sedangkan morfologi dataran menunjukkan batuan lunak.2. Pola PengaliranPola pengaliran juga merupakan salah satu faktor penting dalam interpretasi penginderaan jauh. Pola pengaliran adalah jaringan aliran sungai suatu daerah. Penampakan ini dapat dikenali dengan mudah pada peta topografi dan citra satelit. Pola aliran merupakan hasil kegiatan erosi dan tektonik yang berhubungan dengan jenis batuan, struktur geologi, dan proses erosi. Oleh karena itu pola aliran dapat digunakan untuk mengenali batuan dan struktur geologi. Howard 1967 dalam Sidarto (2010) telah meneliti hubungan antara pola aliran dengan kondisi geologi di bawahnya. Pola aliran dendritik mencirikan kemiringan landai, batuan seragam, dan tidak dipengaruhi struktur geologi. Pola sejajar mencirikan morfologi sedang agak curam yang terbentuk pada perbukitan memanjang dan dikontrol oleh struktur geologi. Pola aliran radial bersistem sentrifugal yang menyebar dari satu pusat biasanya terjadi pada tubuh intrusi dan kerucut gunungapi. Sedangkan radial sentripetal arah sebarannya memusat (cekungan) dan biasanya dikontrol oleh antiklin atau sinklin yang tererosi. Pola aliran terbiku (rectangular) dicirikan oleh induk sungai dan anak sungai membentuk lengkungan hampir tegak lurus yang sering memperlihatkan aliran tidak menerus. Pola ini dikontrol oleh sesar dan batuan penyusunnya tidak memiliki perlapisan berulang. Pola aliran kisi dicirikan oleh bentuk induk sungai yang melengkung dan memotong alur alur sungai punggungan. Pola ini dikontrol oleh struktur lipatan dengan litologi berupa batuan metasedimen. Pola annular memiliki bentuk seperti cincin, induk sungainya memotong anak sungai hampir tegak lurus. Pola ini mencirikan struktur kubah yang sudah terkikis, dan tersusun oleh perselingan batuan keras dan batuan lunak. Pola multibasinal mencerminkan daerah gerakan tanah, pelarutan batugamping dan lelehan salju. Pola contorted terbentuk pada batuan metamorf dan intrusi, serta urat yang menunjukkan daerah dengan batuan keras. Anak sungai yang lebih panjang ke arah lengkungan subsekuen.

Gambar 2.2 Jenis jenis pola pengaliran 3. Kelurusan Morfologi kelurusan pada permukaan bumi telah menjadi tema studi bagi ahli geologi selama bertahun tahun, dari tahun-tahun awal abad terakhir (Hobbs, 1904,1912) sampai sekarang. Sejak awal, ahli geologi menyadari bahwa fitur linear adalah hasil dari zona lemah atau perpindahan struktural dalam kerak bumi. Kelurusan adalah fitur linear yang dapat dipetakan dari permukaan, dan merupakan ekspresi morfologi struktur geologi. Lembah sungai lurus dan sejajar segmen lembah adalah ekspresi geomorfologi khas dari kelurusan (O'Leary et al, 1976).2.2 Citra Satelit Landsat 7- ETM+Satelit Landsat merupakan satelit sumberdaya yang pertama kali diluncurkan oleh Amerika pada tahun 1972. Pada mulanya Landsat bernama ERTS-1 namun tepat sebelum peluncuran ERTS-B, NASA secara resmi mengganti program ERTS dengan nama Landsat, untuk membedakan dengan program satelit oseanografi saat itu.Sampai saat ini Landsat telah mencapai generasi Landsat 7. Landsat terdiri atas tiga generasi, yakni generasi 1 (Landsat 1 3), generasi 2 (Landsat 4 -5), dan generasi Landsat 7, Landsat 6 tidak dibahas karena gagal dalam peluncuran. Pada Landsat 1 dan 2 memuat dua macam sensor, yakni RBV (Return Beam Vidicon) yang terdiri atas 3 band dan memuat sensor MSS (Multi Spectral Scanner) yang terdiri atas 4 band. Kedua sensor tersebut memiliki resolusi spasial 79 meter. Landsat 3 masih memuat kedua macam sensor tersebut, namun dengan penyusutan jumlah band pada RBV menjadi satu band tunggal beresolusi spasial 40 meter. Landsat 4 5 memiliki dua macam sensor hanya saja sensor RBV diganti dengan sensor TM (Thematic Mapper). Jadi pada Landsat 4 5 terdapat empat band MSS dan tujuh band TM. Pada Landsat 7 dikenal dengan sensor +ETM (Enhanced Thematic Mapper), dengan resolusi 30 meter (Tabel 2.1), sensor ini sebenarnya merupakan sensor TM yang dilengkapi dengan satu band tambahan berupa band pankromatik dengan resolusi spasial 15 meter dan band termal yang telah disempurnakan dengan resolusi spasial 60 meter (Tabel 2.2).Tabel 2.1 Karakteristik Landsat 7- ETM+TipeSpesifikasi

Karakteristik Orbit:KetinggianInklinasiOrbitMelintas ekuatorPeriodePeriode Ulang705 Km98,2Sinkron matahari hampir polar09.30 Waktu setempat99 menit16 hari

Karakteristik Teknik Sensor:Tipe PenyiamResolusi SpasialResolusi RadiometrikPanjang GelombangJumlah BandLiputanLebar LiputanStereoDapat diprogram (Programable)Opto-mechanical15/30/60 meter8 bit (256 level)0,45 12,5 m8183 x 170 Km183 KmTidakYa

Sumber: EROS data center (1995) dalam Astiningrum (2002).Dalam menjalankan kerjanya, Landsat menggunakan sensor-sensor yang dapat merekam kenampakan permukaan bumi dari angkasa. Setiap sensor memiliki kemampuan memisahkan setiap objek yang disebut resolusi. Menurut Swain dan Davis (1978) dalam Asriningrum (2002) resolusi adalah kemampuan suatu sistem optik-elektronik untuk membedakan informasi yang secara spasial berdekatan atau yang secara spektral mempunyai kemiripan. Dalam pengolahan citra ada empat macam resolusi yang penting, yaitu meliputi resolusi spektral, resolusi spasial, resolusi radiometrik, dan resolusi temporal. Tabel 2.2 Karakteristik Band Landsat 7- ETM+BandPanjang Gelombang (m)Resolusi Spasial (m)Karakteristik

1 (biru)0,450 0,51530Penetrasi maksimum pada air berguna untuk pemetaan batimetri pada air dangkal. Berguna untuk pembedaan antara tanah dengan vegetasi.

2 (hijau)0,525 0,60530Sesuai untuk mengindera puncak pantulan vegetasi dan bermanfaat untuk perkiraan pertumbuhan tanaman.

3 (merah)0,630 0,69030Sesuai untuk membedakan absorbsi klorofil yang penting untuk membedakan tipe vegetasi.

4 (inframerah dekat)0,750 0,90030Berguna untuk menentukan kandungan biomas, tipe vegetasi, pemetaan garis pantai, serta membedakan antara tanaman, tanah dan lahan air.

5 (inframerah tengah I)1,550 1,75030Menunjukkan kandungan kelembaban tanah dan vegetasi. Penetrasi awan tipis. Baik untuk kekontrasan antara tipe vegetasi.

6 (inframerah termal)10,40 12,5060Berguna untuk mendeteksi gejala alam yang berhubungan dengan panas. Citra malam hari berguna untuk pemetaan termal dan perkiraan kelembaban tanah.

7 (inframerah tengah II)2,090 2,35030Sama dengan absorbsi band yang disebabkan oleh ion hidroksil dalam mineral. Rasio antara band 5 dan 7 berguna untuk pemetaan perubahan batuan secara hidrotermal yang berhubungan dengan endapan mineral dan sensitif terhadap kandungan kelembaban vegetasi.

8 (pankromatik)0,520 0,90015Resolusi spasial yang lebih tinggi berguna untuk identifikasi objek yang lebih detail.

Sumber: EROS data center (1995) dalam Astiningrum (2002).Resolusi spektral adalah kemampuan suatu sistem optik-elektronik untuk membedakan informasi (objek) berdasarkan pantulan atau pancaran spektralnya (Danoedoro, 1996 dalam Asriningrum, 2002). Resolusi spasial adalah ukuran terkecil objek yang masih dapat dideteksi oleh suatu sistem pencitraan (Danoedoro, 1996 dalam Asriningrum, 2002). Semakin kecil ukuran objek yang dapat terdeteksi, berarti resolusinya semakin halus atau semakin tinggi. Resolusi radiometrik adalah resolusi yang menunjukkan kemampuan sensor untuk mencatat respon spektral objek. Kemampuan ini dikaitkan dengan kemampuan koding (coding), yaitu pengubahan intensitas pantulan spektral menjadi angka digital dan dinyatakan dalam bit (Danoedoro, 1996, dalam Asriningrum, 2002). Resolusi temporal adalah resolusi yang menunjukkan kemampuan suatu sistem untuk merekam ulang daerah yang sama dengan satuan hari atau jam (Asriningrum, 2002). Landsat ETM+ memiliki resolusi temporal 16 hari, ini berarti bahwa sistem ini secara normal akan merekam ulang daerah yang sama setiap 16 hari sekali.Ketujuh band tersebut memiliki fungsi tersendiri pada terapannya, dapat digunakan teknik komposit untuk memudahkan interpretasi dan meningkatkan hasil interpretasi. Pemrosesan digital dilakukan guna memasukkan filter red, green, dan blue pada masing masing band yang akan dibuat kompositnya. Sebagai contoh komposit band RGB/543efektif untuk membedakan obyek vegetasi dengan non vegetasi. Obyek bervegetasi dipresentasikan dengan warna hijau, dan tanah kering dengan warna merah. Komposit band RGB/321 adalah komposit yang menampilkan warna asli (thrue color composite) dari objek di permukaan bumi. Sedangkan komposit band yang paling baik untuk penelitian geologi adalah kombinasi band RGB/457 (Sidarto 2010) (Gambar 2.3).

Gambar 2.3 Beberapa contoh komposit band citra Landsat (Noor, 2012)Landsat merupakan satelit dengan orbit sunsynchronous, yakni satelit dengan orbit matahari, bergerak dari utara ke selatan bumi, satelit akan mengelilingi bumi dalam waktu 103 menit dengan kecepatan 6,46 km/detik. Lintasan pada ekuator memiliki sudut 9 terhadap garis normal dan orbit yang berdampingan berjarak 2760 km di ekuator. Sistem yang digunakan Landsat untuk mengirimkan data telah memakai Sistem Pengiriman Data Lintas (Tracking Data Relay Satellite System) yang menggunakan dua buah satelit komunikasi untuk mengirimkan data dari Landsat. Sistem ini memungkinkan pengambilan data secara lebih cepat, stasiun bumi yang terletak paling dekat dengan orbit satelit pada saat tertentu dapat langsung menerima rekaman satelit.2.3 Citra DEM SRTMDEM (Digital Elevation Model) yang dihasilkan oleh SRTM (Shuttle Radar Topography Mission) cukup favorit untuk melihat secara cepat bentuk permukaan bumi di seantero tanah air. Sidarto (2010) menjelaskan bahwa Digital Elevation Model (DEM) adalah suatu citra yang menggambarkan penampakan digital dari topografi permukaan tanah. Citra ini sebenarnya bukan merupakan citra inderaan jauh, namun merupakan hasil akhir dari proses inderaan jauh. Secara umum DEM dapat dibedakan menjadi 2, yaitu Digital Terrain Model (DTM) dan Digital Surface Model (DSM).DTM secara umum menggambarkan permukaan bumi, tidak termasuk fitur seperti tumbuhan, bangunan, dan lain sebagainya. Data ini merupakan hasil pengukuran lapangan, hasil gridding data kontur, dan hasil pengolahan data DSM. Sementara itu DSM adalah citra yang menggambarkan penampakan permukaan bumi meliputi tutupan lahannya seperti tumbuhan, bangunan dan lainnya.Dalam bidang geologi, penggunaan citra DEM SRTM sangat membantu guna interpretasi kondisi geomorfologi dan struktur geologi, hal ini karena citra tersebut menggambarkan relief muka bumi yang sebenarnya.2.4 Penafsiran Struktur Geologi Melalui Penginderaan JauhKenampakan struktur geologi pada citra satelit didasarkan atas beberapa kriteria khusus yang digunakan dalam interpretasi geologi, yaitu lineament atau kelurusan, morfologi, dan pola pengaliran (Sugeng, 2005; Hanafi, 2005; Sidarto, 2010). Dengan menggunakan ketiga aspek tersebut maka interpretasi geologi melalui citra satelit akan lebih akurat. Sabin (1996) menyatakan bahwa lineament atau kelurusan yang terlihat pada citra satelit berhubungan dengan struktur geologi seperti patahan, rekahan, sumbu antiklin dan sinklin. Fitur linear ini pada citra dapat diidentifikasi sebagai : fitur topografi (penjajaran drainase, punggungan, lembah, dsb), fitur tonal atau perubahan anomali warna atau rona citra, fitur geologi seperti ketidakmenerusan lapisan batuan dan atau kombinasi dari ketiga fitur tersebut (Hoppin, 1974; OLeary dkk; 1976; Rowan dan Bowers, 1995).Citra satelit Landsat dan DEM SRTM merupakan citra yang sangat sering digunakan dalam interpretasi di bidang geologi, khususnya untuk pemetaan geologi skala regional. Astjario dkk (2007) menafsirkan struktur geologi pada Semenanjung Muria menggunakan citra Landsat dan DEM SRTM. Pada gambar 2.4 terlihat pola kelurusan yang ditafsirkan sebagai patahn, baik pada citra Landsat maupun DEM SRTM wilayah Semenanjung Muria tersebut.AB

Gambar 2.4 Pola kelurusan yang ditafsirkan sebagai patahan pada Semenanjung Muria dilihat dari citra Landsat (Atas) dan DEM SRTM (Bawah)Poedjoprajitno dkk (2008) dari Pusat Survei Geologi juga menggunakan citra Landsat dalam interpretasi Sesar Kaligarang dan daerah sekitarnya. Pada gambar 2.5 terlihat pola kelurusan kelurusan tersebut yang didelineasi dengan garis berwarna biru.

Gambar 2.5 Pola kelurusan daerah Semarang dan sekitarnya yang diinterpretasi melalui citra Landsat (Poedjoprajitno dkk,2008)Kenampakan sesar pada citra ditunjukkan dengan adanya kelurusan lembah, karena zona tersebut merupakan zona hancuran atau zona lemah sehingga lebih mudah tererosi daripada batuan di sekitarnya (Sidarto,2010). Sesar Sumatera yang memotong longitudinal Pulau Sumatera dan memanjang dari Aceh hingga Lampung membentuk lembah yang relatif lurus. Pada citra Landsat terlihat lembah lurus yang mencerminkan Segmen Sesar Sumatera di Padangsidempuan dan Bengkulu (Gambar 2.6).

AB

Gambar 2.6 Citra Landsat yang memperlihatkan kelurusan lembah pada Segmen Padangsidempuan (A) dan Segmen Bengkulu (B) dari Sistem Sesar Sumatera( Sidarto,2010)Selain sesar, citra satelit juga dapat digunakan untuk mengidentifikasi struktur lipatan. Sidarto (2010) melakukan fusi data antara Landsat dengan DEM SRTM supaya dapat menghasilkan penampakan struktur antiklin dengan jelas. Pada kombinasi citra Landsat dan DEM SRTM (Gambar 2.7) terlihat struktur lipatan yang terdiri atas sinklin dan antiklin pada daerah Majenang, Jawa Tengah.

Gambar 2.7 Struktur antiklin dan sinklin (dalam area kotak kuning) pada citra Landsat daerah Majenang, Jawa Tengah2.5 Tatanan Geologi Pulau TimorBusur Banda terdiri dari dua pulau yang dipisahkan oleh sebuah cekungan depan busur. Bagian Pulau Timor sendiri terbentuk akbat pengangkatan oleh prisma akresi yang berkembang menjadi sistem orogen sabuk lipatan dan sesar naik Banda. Sistem orogen Banda sebagian besar terdiri dari elemen tepi benua Australia yang mengisi bagian depan dan menunjam di bawah dari dasar lempeng samudera. Pembentukan busur Banda ini berkaitan dengan bukaan dari Laut Banda akibat dari serpihan lempeng benua yang patah (slab rollback) pada Miosen akhir. Bagian terluar dari tepi benua Australia mencapai daerah subduksi busur Banda pada 5-8 Ma dan permulaan dari peristiwa kolisi (collision) ini terjadi pada bagian tengah Pulau Timor dan menyebar ke arah barat menuju Savu dan ke arah Timur menuju Tanimbar. (Harris, 2006 dalam Zobell, 2007).Urutan sedimen dari benua Australia yang terlibat dalam tumbukan ini terdiri dari sedimen silisiklastik dan klastika karbonat berumur Permian sampai Jurassic (Sawyer dkk, 1993) (Gambar 2.8). Formasi Wailuli, yang terdiri dari serpih dan batulempung merupakan batuan penutup dari Sekuen Gondwana. Formasi ini dibatasi oleh ketidakselarasan yang menandai pecahnya benua Gondwana. Sedimen Post-rift passive margin yang terakumulasi di bagian slope benua Australia dan terangkat sebagian besar merupakan rijang (chert), batugamping dan serpih dengan sedikit batupasir berumur Kapur sampai Pliosen yang terendapkan pada tepi benua Australia yang mengalami penurunan (Carter, 1976 dalam Zobell, 2007).

Gambar 2.8 Kolom Stratigrafi komparatif Timor Barat dan Cekungan Bonaparte (Sawyer dkk, 1993)Selama tumbukan antara benua Australia dengan Busur Banda, terbentuk sebuah bidang gelincir pada Formasi Wailuli yang relatif lemah di dekat batas ketidakselarasan yang memisahkan batuan sebelum dan sesudah pemekaran samudera (rifting). Hal ini membuat batuan dari Blok Kolbano terdeformasi dan membentuk sebuah timbunan imbrikasi yang berlawanan arah dengan muka dari batas Busur Banda. Di bawah timbunan imbrikasi Kolbano terhampar sekuen Gondwana yang relatif tidak terdeformasi, di mana sebelumnya mengalami sesar naik di bawah batas Busur Banda. Bukti dari bidang gelincir atau decollement di Formasi Wailuli adalah terdapatnya unit batuan sebelum dan sesudah pemekaran samudera di Pulau Timor. Unit batuan pasca pemekaran samudera banyak ditemukan di bagian selatan Pulau di dekat dan meluas ke arah palung Timor dan deformasi sebelum pecahnya Benua Gondwana berperan penting dalam pembentukan pulau ini. Berdasarkan Peta Geologi lembar Kupang dan Atambua skala 1:250.000 yang diterbitkan oleh Pusat Penelitian dan Pengembangan Geologi Tahun 1996 diketahui penyebaran satuan formasi batuan Autokton di Pulau Timor bagian Barat dari tua ke muda, sebagai berikut:Formasi Bisane (Pb), berumur Perem, terdiri dari serpih, batupasir gampingan dan batusabak.Formasi Aitutu (TRa), berumur Trias Akhir. Terdiri dari batulanau, napal, batugamping, batupasir kuarsa dan kalsilutit.Formasi Wailuli (Jw), berumur Jura. Terdiri dari kalkarenit, serph lanauan, napal dan grewake.Formasi Nakfunu (Kna), berumur Kapur. Terdiri dari batulanau rijangan, serpih rijangan, napal lanauan, rijang radiolaria dan kalsilutit.Formasi Ofu (Tko), berumur Kapur sampai Eosen. Terdiri dari kalsilutit, napal dan serpih rijangan. Formasi Noil Toko (Tmn), berumur Oligosen. Terdiri dari konglomerat, batugamping konglomeratan, batugamping globigerina, batupasir gampingan, napal, tuf, tufa gampingan dan serpih.Formasi Cablac (Tmc), berumur Oligosen. Terdiri dari kalsilutit, batugamping oolitic, batugamping koral, kalkarenit dan kalsirudit.Formasi Noele (QTn), berumur PlioPlistosen. Terdiri dari napal pasiran, konglo merat dan tufa dasit.Formasi Batuputih (Tmpb), kalsilutit, tufa, sedikit napal dan batugamping arenit. Sedangkan di bagian atasnya terdiri dari napal, kalkarenit dan batupasir, batupasir napalan, napal lanauan dan sedikit konglomerat.Batugamping Koral (Ql), berumur Plistosen. Terdiri dari batugamping koral, setempat batugamping terumbu.Konglomerat dan Kerakal (Qac), berumur Plistosen. Terdiri dari konglomerat, kerikil, kerakal dan bongkah dengan selingan batupasir berstruktur silang siur.Aluvium (Qa), berumur Holosen. Terdiri dari kerikil, kerakal dan lumpur. Satuan Alokton batuan sedimen dan vulkanik, sebagai berikut:Komplek Mutis (pPm), berumur Perem-Pra Karbon. Terdiri dari batusabak, filit, sekis, amfibolit, sekis amfibolit, kuarsit, genes amfibolit dan granulit.Formasi Maubisse (TR Pml & TRPmv), berumur Perem-Trias. Terdiri dari batugamping merah kecoklatan sampai ungu berselingan tipis baturijang(TR Pml). Lava bantal bersusunan basal dan spilit serta batuan volkanik trakit, senit forfir dan andesite leuko (TR Pmv).Formasi Noni (Kno), berumur Kapur Akhir. Terdiri dari baturijang radiolaria, batugamping rijangan dan rijang lempungan.Formasi Haulasi dan Formasi Noni Tak Teruraikan (TKhn), berumur Kapur sampai Paleosen. Terdiri dari batuan dari Formasi Haulasi dan Formasi Noni.Formasi Haulasi (Tpah), berumur Paleosen Tengah - Eosen Tengah. Terdiri dari grewake konglomeratan, batupasir, serpih tufaan dan nafal.Formasi Metan (Tem), berumur Eosen. Terdiri dari aglomerat dengan komponen menyudut dan menyudut tanggung dalam masa dasar tufa.Diorit (Ted), berumur Eosen, terdiri dari diorit diorit kuarsa, berbutir halus sampai kasar dan beberapa di antaranya bertekstur diabas. Formasi Manamas (Tmm), berumur Miosen Akhir. Terdiri dari breksi volkanik yang pejal dengan sisipan lava dan tufa hsblur.Ultra basa (Ub), berumur Pra Perem. Terdiri dari basal, lerzolit dan serpentinit.Komplek Bobonaro (Tb), berumur Oligosin Pliosen. Terdiri dari lempung bersisik dan bongkah-bongkah batuan asing dari berbagai umur.

Gambar 2.9 Peta Geologi Pulau Timor (Pusat Penelitian dan Pengembangan Geologi, 1996)2.5.1 Tatanan Geologi Pulau Timor Bagian Barat1. Fisiografi Pulau Timor Bagian BaratSecara fisiografis Timor Barat telah dibagi menjadi tiga bagian yaitu: 1) Batas bagian utara, yang ditandai dengan topografi kasar dan terdiri dari batuan sedimen laut dalam Banda, kompleks melange dan batuan alokton benua Australia berumur Mesozoikum-Paleozoikum, 2) Cekungan bagian tengah, sebuah pusat dataran rendah dengan lereng landai yang berisi sedimen klastik dan batugamping berumur Neogen akhir dan 3) Batas bagian selatan, yang di dalam tulisan ini disebut Pengunungan Kolbano (Blok Kolbano) yang terdiri dari sesar-sesar naik yang menyingkap batuan berumur Trias sampai Miosen dari sekuen Kekneno dan Kolbano (Sawyer, 1993) (Gambar 2.10).

Gambar 2.10 Pembagian fisiografis Pulau Timor bagian barat (Sawyer, 1993)2. Tatanan Tektonik Pulau Timor Bagian BaratTatanan tektonik Pulau Timor telah lama menjadi subyek yang kontroversial, sejumlah model yang berbeda satu sama lain telah diusulkan untuk menjelaskan kompleksitas tektonik pulau ini. Interpretasi mengenai tatanan tektonik Pulau Timor mulai dari model thinn-skinned structure yang paling sederhana (Hamilton, 1979; Charlton, 1991; dalam Harris, 1991) sampai basement involved benua Australia (Chamalaun dan Grady, 1978; Sani, 1995; dalam Charlton, 2001). Di Pulau Timor bagian barat model basement involved adalah yang paling relevan sejak tim geologi Amoseas (Sani, 1995) mengembangkan sebuah teori basement-involved model sesar naik untuk Pulau Timor di mana serpihan besar tektonik yang berasal dari tepi terluar dari margin Australia terdorong keluar dan bergeser ke arah yang lebih proksimal dari benua Australia.Pada interpretasi thin-skinned Timor barat (Charlton, 1991), dua model struktural utama yang diakui adalah: zona atas kipas imbrikasi yang muncul ke permukaan, dan zona lempeng yang lebih dalam. Desakan kipas imbrikasi di Timor initerdiri dari unit stratigrafi terdangkal (dominasi Kapur akhir sampai Neogen), yang berulang-ulang dan mengalami deformasi yang kompleks oleh sesar naik dengan sudut yang besar, sesar geser dan beberapa bagian kecil dari tektonik melange. Contoh yang baik untuk jenis deformasi ini adalah di daerah Kolbano (Charlton, 2001).Menurut Harris (1991) dalam Sani (1995), kemiringan antara zona tumbukan dan arah pergerakan lempeng telah menyebabkan pergerakan relatif mendatar-mengiri (sinistral) sepanjang zona tumbukan. Pergerakan yang relatif mendatar-mengiri tersebut menimbulkan gaya kompresi atau transpressional regime yang mengontrol penyebaran tegangan kompresi dan proses kinematik sebuah sesar naik (Lowell, J.D., 1985 dalam Sani, 1995). Sebuah diagram roset dari sumbu lipatan di permukaan dari daerah Timor Barat mengindikasikan tiga arah utama pada N50E, N350E, dan N285E, dan sebuah arah sekunder N355E (Gambar 2.4). Orientasi sumbu N50E berkaitan dengan tegasan utama N320E yang menjadi sebab utama pemendekan utama. Padahal, tiga orientasi lainnya mengindikasikan rezim kompresi yang terlipat kembali dari NE-SW (N35E), NNE-SSW (N15E) dan W-E (N265E) yang memperbesar pemendekan.

Gambar 2.11 Diagram roset arah sumbu lipatan2.5.2 Tatanan Tektonik Blok KolbanoPenjabaran dari beberapa kumpulan stratigrafi berbeda mencerminkan kompleksitas sejarah tektonik dari daerah Timor barat, khususnya Blok Kolbano. Kesatuan litotektonik dari daerah ini dapat dikategorikan menjadi 1) Endapan sedimen Gondwana dan benua Australia berumur Permian sampai Pliosen awal yang mengarah ke lempeng samudera, yang pada tulisan ini disebut sekuen Kekneno dan Kolbano, 2) Endapan sedimen syn dan post-orogen berumur Neogen dari sekuen Viqueque, dan 3) Endapan sedimen dari busur vulkanik dan cekungan forearc berumur Kapur awal sampai Neogen dari Banda Terrane (Sawyer, 1993).Distribusi dari tiga sekuen utama menjadi dasar untuk pembagian fisiografi Timor yaitu 1) Bagian Utara, dengan topografi kasar dibentuk oleh erosi Sekuen Kekneno, dan sebuah tutupan dari Formasi Maubisse dan Banda Terrane, 2) Cekungan Tengah dicirikan oleh mayoritas dataran tinggi dari sekuen Viqueque, dan 3) Bagian Selatan, sebagian besar terdiri dari unit litologi sekuen Kolbano yang terimbrikasi dan menampakkan ciri khusus dari kesatuan struktural yang disebut unit litotektonik Kolbano (Barber et al., 1978 dalam Sawyer, 1993).1. Stratigrafi Regional Blok KolbanoBatuan DasarAfinitas batuan dasar yang singkapan di Timor belum dipahami dengan baik. Sekis, phyllites, amphibolites, dan serpentinites yang terkait dari Mutis / Lolotoi Complex (van Barat, 1941 dalam Rosidiet al, 1981) merupakan salah satu basement pra-Permian (de Roever, 1940, Carter et al, 1976; dalam Barber et al, 1977), atau basement akhir Jurassic ke sampai Cretaceous Awal (Brown dan Earle, 1983; Harris, 1989; Sopaheluwakan, 1991 dalam Sawyer et al., 1993). Dugaan bahwa basement pra-Permian di Timor komposisinya mirip dengan Mutis /Lolotoi, atas dasar bahwa satuan batuan Mutis / Lolotoi berasosiasi di lapangan dengan Formasi Maubisse berumur Permian dan Sekuen Kekneno, dan kedua mineral aksesori yang terkandung mirip dengan Mutis / Lolotoi Complex.Sekuen KeknenoPenamaan Sekuen Kekneno berasal dari Simons (1940) dan diikuti oleh banyak ahli seperti Audley Charles (1968) dan Charlton (1987). Sekuen Kekneno berkisar dari Permian Awal sampai Tengah Jurassic dengan hiatus pada Jura Atas. Anggotanya termasuk Formasi Atahoc dan Formasi Cribas, Niof berumur Trias, Formasi Aitutu dan Babulu, dan Formasi Wai Luli berumur Jura. Pada dasar stratigrafi yang kuat, Formasi Maubisse berusia Permian dapat dihubungkan dengan Sekuen Kekneno. Hal ini, bagaimanapun, kontras dengan pengamatan struktural, yang menunjukkan perlu adanya pemisahan tektonik (Audley-Charles, 1968). Istilah "Tutupan Tethys Margin" adalah usulan untuk mencerminkan perbedaan ini dalam peristiwa Maubisse tersebut.Formasi MaubisseFormasi Maubisse didominasi oleh Batugamping berumur Permian Awal sampai Permian Akhir dan Batuan beku ekstrusif yang diidentifikasi sebagai batuan tertua di Timor Barat (Audley-Charles, 1968). Identifikasi Lapophyllidium dan foram Archeodiscus dari Profesor Asikin Sukandar (Laporan internal Pertamina, 1987 dalam Sawyer, et al., 1993) mengindikasikan bahwa umur dari Formasi Maubisse mungkin saja setua Karbon Akhir. Baru-baru ini, perbandingan dari kumpulan Brachiopoda yang ditunjukan oleh Bird and Cook (1991) mengarah bahwa Maubisse terbentuk sebagai pecahan Gondwana. Formasi Maubisse tersingkap terutama di daerah utara, dan bagian selatan dari central basin di sepanjang tangan sesar Boti-Merah.Satuan batuan Formasi Maubisse paling umum adalah biocalcarenites berwarna merah sampai ungu, packstones dan boundstones kaya pecahan cangkang, crinroid, bryozoa, brachiopds, dan fusilini. Matriks biasanya micrite yang ter-rekristalisasi dengan semen sparit yang sebagian besar menggantikan bioclasts. Bagian bawah dari fasies Maubisse termasuk batugamping pejal berwarna putih sampai abu-abu, mikrit yang berlapis baik, sisipan klastika sedimen yang langka berumur Permian.

Formasi WailuliFormasi Wailuli ini termasuk dalam sekuen Kekneno, litologi Formasi ini didominasi oleh batulanau homogen yang berwarna gelapdan batuserpih yang berselang seling dengan batugamping kaya organik, kalsilutit dan batulempung. Hanya sedikit sekali batupasir yang tersingkap di bagian barat Pulau ini. Formasi Wailuli (Audley-Charles, 1986) ini berumur Jura, dan tidak ditemukan lagi di bagian utara Pulau. Hal ini mungkin diakibatkan oleh erosi, atau kemungkinan karena batuserpih yang mengalami overpressure adalah bidang gelincir pada sistem sesar naik antara sekuen Kekneno dan sekuen di atasnya.Formasi NakfunuUnit Nakfunu dari bagian selatan dijelaskan oleh de Waard (1957), Carter (1972), Barber et al, (1977)., dan Charlton (1987, 1989). Satuan batuan Formasi Nakfunu terdiri dari radiolarites, batulempung, calcilutites, perselingan batuserpih dan sebagian kecilcalcarenites, wackestonesdan packstones. Formasi OfuLitologi dominan dari Formasi Ofu bersifat pejal, batugamping putih kemerahan menunjukkan pecahan conchoidal sampai subconchoidal, dan mengkilap porselen. Pada singkapan, unit dapat dijumpai berupa laminasi berskala milimeter yang sangat halus, jejak akibat tekanan terisi urat kalsit dalamstyolites, kekar, dan rekahan. Terdapat nodul rijang yang umumnya berbentuk lensa kurang dari 20 cm, berwarna merah, coklat, dan abu-abu kebiruan. Terdapat pula batugamping massif tipis, micrite rekristalisasi kaya dengan globigerinid, foraminifera berumur Kapur dan Paleogen. Sebuah unit packstone terkomposisi foraminifera alogenik dengan aksesori rijang-sampai radiolaria, kuarsa halus, glauconite, fragmen batuan vulkanis, mika dan variasibioclasts. Sebagaimana Nakfunu dan Menu, Ofu merupakan klastika laut dalam, akan tetapi mengindikasikan akumulasi material pada zona CCD. Distribusi Formasi Ofu mengikuti Formasi Nakfunu.Formasi BatuputihFormasi Batuputih merupakan Formasi termuda yang ditemukan di daerah penelitian. Formasi ini beranggotakan kalsilutit berwarna putih yang massif, batuapung yang merupakan hasil vulkanisme, dan marls yang berwarna abu abu cerah dengan banyak sisa sisa tumbuhan. Unit litologi Formasi ini beragam dari lunak sampai yang massif, dan jarang dijumpai perlapisan.

9