Buletin Fisika Vol 22 No. 1 February 2021 : 47 – 52

Identifikasi Deformasi Pulau Bali Berdasarkan Rekaman Data GPS, Menggunakan Software GAMIT/GLOBK 10.6

Identification of Bali Island Deformation Based on Recorded GPS Data, Using GAMIT/GLOBK Software 10.6

K.N. Suarbawa1, I Ketut Sukarasa1, Elvin Riyono1

1Jurusan Fisika, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Udayana, Kampus Bukit Jimbaran, Badung, Bali, Indonesia 80361

Email: *[email protected], [email protected], [email protected]

Abstrak - Telah dilakukan penelitian aktivitas tektonik Pulau Bali yang bertujuan untuk mengidentifikasi dan menentukan arah pergerakan deformasi pulau Bali. Penelitian dilakukan dengan menggunakan data hasil pencatatan GPS lokal di sebelas titik pengamatan di Pulau Bali. Pengolahan data dilakukan menggunakan SOFTWARE GAMIT/GLOBK 10.6 dan beberapa software pendukung seperti teqc untuk menguji kualitas data perekaman GPS dan GMT untuk memplot data hasil pengolahan. Hasil penelitian menunjukkan bahwa terjadi pergeseran titik pengamatan yang mengindikasikan adanya aktivitas tektonik di Pulau Bali. Pola pergeseran titik menunjukkan terjadinya pergeseran yang cenderung ke arah timur hingga tenggara. Pola deformasi tersebut diperkirakan terjadi akibat aktivitas lempeng tektonik yang berada di bagian timur dan selatan pulau Bali.

Kata kunci: GPS, deformasi, aktivitas tektonik, Pulau Bali, GAMIT/GLOBK.

Abstract - Research on the tectonic activity of the island of Bali has been carried out which aims to identify and determine the direction of the deformation movement of the island of Bali. The research was conducted using local GPS data recorded at eleven observation points on the island of Bali. Data processing was carried out using GAMIT / GLOBK 10.6 SOFTWARE and several supporting software such as teqc to test the quality of GPS and GMT recording data to plot the processed data. The results showed that there was a shift in the observation point which indicates tectonic activity on the island of Bali. The point shift pattern shows a shift that tends to be east to southeast. The deformation pattern is thought to have occurred due to tectonic plate activity in the eastern and southern parts of the island of Bali.

Key words: GPS, deformation, tectonic activity, Bali Island, GAMIT/GLOBK.

  • 2.    Landasan Teori

    • 2.1    Lempeng Tektonik

Lempeng Tektonik adalah struktur dan bentuk bumi khususnya susunan batuan yang membentuk benua, pulau ataupun gunung. Pulau atau benua pada dasarnya ditopang oleh sebuah plat atau landasan yang kuat ke dasar bumi yang sebagian besar tertutup oleh lautan [4]. Sudah sejak lama para ahli kebumian meyakini bahwa benua-benua yang ada di muka bumi ini sebenarnya tidaklah tetap di tempatnya, akan tetapi secara berlahan benua benua tersebut bergerak di sepanjang permukaan bumi, yang terletak diantara beberapa lempeng seperti pada Gambar 1. Terpisahnya bagian daratan dari daratan asalnya dapat membentuk suatu lautan yang baru dan dapat juga berakibat pada terjadinya proses daur ulang lantai samudra kedalam interior bumi. Sifat mobilitas dari kerak bumi diketahui dengan adanya gempabumi, aktifitas gunungapi dan pembentukan pegunungan (orogenesa). Berdasarkan ilmu pengetahuan kebumian, teori yang menjelaskan mengenai bumi yang dinamis dikenal dengan Lempeng Tektonik [5].

Gambar 1. Sebaran lempeng tektonik dunia [1].

Teori lempeng tektonik adalah suatu teori yang menjelaskan mengenai sifat-sifat bumi yang dinamis, disebabkan oleh gaya yang berasal dari dalam bumi. Dalam teori tektonik lempeng, dinyatakan bahwa pada dasarnya kerak-bumi (litosfer) terbagi dalam 13 lempeng besar dan kecil.

  • 2.2    Sesar/Patahan

Sesar merupakan retakan pada batuan yang telah mengalami pergeseran. Apabila retakan batuan belum bergerak atau bergeser dinamakan kekar (joint). Sesar dapat berupa retakan tunggal, membentuk lajur atau zona sesar (fault zone) yang terdiri dari sekumpulan retakan.

  • 2.3    Tektonik Setting Pulau Bali

Pulau Bali merupakan bagian dari busur kepulauan Sunda Kecil yang terbentuk sebagai akibat proses subduksi lempeng Indo-Australia kebawah lempeng Eurasia. Pulau Bali memiliki tatanan tektonik yang unik serta memiliki cekungan yang berada di bagian utara Pulau Bali. Cekungan ini terjadi akibat adanya struktur geologi sesar naik belakang busur. Tatanan tektonik Pulau Bali dikatakan unik karena diapit oleh dua sumber gempa, yaitu sesar naik belakang busur di bagian utara dan subduksi lempeng Indo-Australia di selatan [2].

  • 2.4    Gempabumi

Gempabumi adalah peristiwa bergetarnya bumi akibat pelepasan energi di dalam bumi secara tiba-tiba yang ditandai dengan patahnya lapisan batuan pada kerak bumi. Akumulasi energi penyebab terjadinya gempa bumi dihasilkan dari pergerakan lempeng-lempeng tektonik. Energi yang dihasilkan dipancarkan kesegala arah berupa gelombang seismik sehingga efeknya dapat dirasakan sampai ke permukaan bumi. Gempa bumi mempunyai sifat berulang, dalam arti bahwa suatu gempa bumi di suatu daerah akan terjadi

lagi di masa yang akan datang dalam periode waktu tertentu (biasanya ratusan tahun). Istilah perulangan gempa bumi ini dinamakan earthquake cycle.

  • 2.5    Deformasi

Deformasi adalah perubahan bentuk, posisi, dan dimensi dari suatu materi atau perubahan kedudukan. Berdasarkan definisi tersebut deformasi dapat diartikan sebagai perubahan kedudukan atau pergerakan suatu titik pada suatu benda secara absolut maupun relatif. Dikatakan titik bergerak absolut apabila dikaji dari perilaku gerakan titik itu sendiri dan dikatakan relatif apabila gerakan itu dikaji dari titik yang lain. Perubahan kedudukan atau pergerakan suatu titik pada umumnya mengacu kepada suatu sitem kerangka referensi [6].

  • 3.    Metode Penelitian

Bagan alir penelitian ini dapat dilihat seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2 dibawah ini.

Gambar 2. Bagan alir penelitian.

Dari bagan alir di atas dapat dijelaskan bahwa sebelum melakukan penelitian ini terlebih dahulu dilakukan studi pendahuluan tentang deformasi, kemudian dilanjutkan dengan pengambilan data pengamatan maupun data pendukung berupa data perubahan posisi dari titik-titik pengamatan yang sudah ditentukan dengan menggunakan GPS. Setelah mendapatkan data pengamatan perubahan posisi dari masing-masing titik pengamatan dilanjutkan pengolahan dengan menggunakan GAMIT dan GLOBK, kemudian hasil pengolahan dianalisa dan dilakukan ploting dengan menggunakan GMT.

  • 3.1    Hasil Pengolahan GAMIT

Data pengamatan dari GPS diolah dengan menggunakan software GAMIT, dari pengolahan ini menghasilkan file baru. Data yang digunakan untuk mengetahui informasi penting dan proses pengolahan selanjutnya adalah berupa file h-files, q-files dan sh_gamit.summary. Semua file tersebut berada dalam folder DOY. Dimana h-files merupakan file yang memuat nilai adjustment dan matriks varian-kovarian yang digunakan sebagai input dalam pengolahan GLOBK. H-files hasil pengolahan GAMIT.

  • 3.2    Hasil Pengolahan GLOBK

Pada pengolahan GLOBK akan menghasilkan file dengan ekstensi *org, *prt, *res dan *psbase. Koordinat dari setiap titik pengamatan dapat dilihat pada file *org maupun *prt. Nilai koordinat yang diperoleh berupa koordinat geosentris/kartesian (X, Y, Z), maupun koordinat toposentris (N, E, U). Nilai pergeseran deformasi dari tiap titik pengamatan dapat dilihat pada file *res maupun *psbase dimana pada file *psbase tersebut merupakan kurva daily time series atau perubahan posisi suatu titik setiap harinya.

Berdasarkan nilai pergeseran deformasi dari tiap titik pengamatan didapatkan besar kecepatan deformasi Pulau Bali. Proses pengolahan terakhir dalam penelitian ini adalah proses plotting data hasil pengolahan dengan GMT.

  • 4.    Hasil Dan Pembahasan

    4.1    Hasil pengolahan data

Tabel 1 memperlihatkan nilai koordinat berupa koordinat geosentris/kartesian (X, Y, Z) hasil pengolahan GLOBK. Sementara koordinat toposentris (N, E, U) dan besar kecepatan deformasi Pulau Bali ditunjukkan pada Tabel 2.

Tabel 1. Tabel koordinat titik pengamatan dalam koordinat kartesian.

No.

Titik Pengamatan

Koordinat (m)

X

Y

Z

1

BMKG

-2682275,38149

5705595,79853

-962633,28972

2

BNJR

-2664664,52574

5723571,22572

-903426,77375

3

BTUR

-2704528,16331

5704782,44630

-913027,03604

4

JMBR

-2631041,42012

5736246,58293

-921200,22312

5

KASM

-2727926,11247

5690883,70571

-921751,90938

6

KTMN

-2696504,56692

5710054,89759

-903066,77044

7

NSDA

-2681477,45869

5704450,34433

-972291,52194

8

PMTR

-2630655,15808

5740078,15352

-898519,01660

9

SKDN

-2714587,72567

5700404,63425

-901189,26094

10

SSUT

-2701953,86018

5704076,87756

-921556,49861

11

TGLG

-2694593,04217

5705956,23683

-928604,57515

Tabel 2. Tabel kecepatan deformasi di setiap titik.

No.

Titik Pengamatan

Koordinat

Kecepatan (mm/th)

Longitude (E)

Latitude (N)

υe

υn

1

BMKG

115,1788324168

-8,7388559464

42,01

6,38

2

BNJR

114,9647926923

-8,1976235615

24,39

-22,99

3

BTUR

115,3647346117

-8,2835922162

19,51

2,59

4

JMBR

114,6394805323

-8,3600344742

28,37

-7,91

5

KASM

115,6107379892

-8,3648826369

34,58

3,52

6

KTMN

115,2784586293

-8,1927529529

28,71

0,19

7

NSDA

115,1766982993

-8,8270558432

16,55

1,39

8

PMTR

114,6217995389

-8,1527691878

11,70

-13,01

9

SKDN

115,4642408144

-8,1772014908

21,25

24,23

10

SSUT

115,3463622338

-8,3621648416

47,84

-2,80

11

TGLG

115,2786558295

-8,4271136783

4,57

-15,97

Berdasarkan koordinat-koordinat data yang digabungkan dari masing-masing periode pengamatan serta kecepatan pergerakan masing-masing titik maka diperoleh hasil sebagaimana diperlihatkan pada Gambar 3. Pada gambar diperlihatkan arah pergerakan tanah sesuai dengan arah panah di masing-masing titik pengamatan.

  • 4.2    Pembahasan

Gambar 3 menunjukkan bahwa selama periode April-Oktober 2017 Pulau Bali mengalami pergerakan yang didominasi menuju arah timur hingga tenggara, walaupun titik pengamatan SKDN nampak pergerakan menuju arah timur laut. Jika dibandingkan hasil penelitian periode Maret-Oktober 2017 dengan penelitian Andriani dkk (2012) tampak adanya persamaan. Dalam penelitian selat Bali yang dilakukan Andriani menunjukkan pergerakan daerah di sekitar selat Bali mengalami pergerakan yang didominasi kearah timur hingga tenggara. Berdasarkan historical data tersebut menunjukkan bahwa Pulau Bali memliki kecenderungan terdefomasi menuju ke timur hingga tenggara (Gambar 4).

Gambar 3. Peta deformasi Pulau Bali periode April-Oktober 2017.

Gambar 4. Peta penelitian Selat Bali [6].

Terjadinya deformasi pada Pulau Bali menunjukkan bahwa kerak bumi yang kaku tidaklah diam namun mengalami pergerakan yang dinamis. Gerakan tersebut dapat terjadi disebabkan oleh berbagai faktor. Salah satu faktor penyebab pergerakan Pulau Bali yang relatif kearah timur hingga tenggara tersebut diduga disebabkan oleh struktur tatanan tektonik Pulau Bali.

Gambar 5. Tectonic Setting Pulau Bali [2].

Jika ditinjau berdasarkan struktur tatanan tektonik Pulau Bali (Tectonic Setting) seperti yang ditunjukkan Gambar 5, Pulau Bali diapit oleh dua sumber gempabumi aktif, yaitu sesar naik belakang busur di bagian utara dan subduksi lempeng Indo-Australia di selatan. Sesar naik belakang busur yang merupakan perpanjangan dari sesar Flores (Flores back arc thrust) tersebut merupakan sesar dengan tipe trust fault/patahan naik. Berdasarkan arah pergerakannya, sesar jenis ini akan menyebabkan salah satu blok akan mengalami pergerakan naik yang disebabkan oleh gaya tension pada kedua blok tersebut.

Bagian selatan Pulau Bali merupakan Samudra Hindia dimana pada bagian tersebut terdapat subduksi lempeng tektonik Indo-Australia. Subduksi lempeng tektonik merupakan tumbukan antar lempeng dimana salah satu lempeng menyusup ke dalam perut bumi sedangkan lempeng lainnya terangkat ke permukaan. Proses subduksi lempeng tektonik berpengaruh pada bergeraknya suatu lapisan menuju titik subduksi. Sehingga Pulau Bali akan tertarik dan bergerak menuju titik subduksi yang berada di bagian selatan. Dengan terangkatnya Pulau Bali pada bagian utara serta adanya tarikan menuju titik subduksi inilah diduga menjadi penyebab pergerakan Pulau Bali didominasi pergerakan menuju arah zona subduksi yang tersebar di sepanjang Samudra Hindia.

  • 5.    Kesimpulan

Pada penelitian ini dapat disimpulkan bahwa pemantauan deformasi Pulau Bali dapat dilakukan dengan metode survey GPS dan pengolahan datanya menggunakan software ilmiah GAMIT/GLOBK 10.6. Hasil survey GPS menunjukkan bahwa titik-titik pengamatan mengalami pergeseran atau terdeformasi yang didominasi menuju arah timur hingga tenggara.

Pustaka

  • [1]    Hermon D., Geografi Bencana Alam, Jakarta: PT. Raja Gravindo Persada, 2015, hal 2-5.

  • [2]    Daryono, Identifikasi Sesar Naik Belakang Busur (Back Arc Thrust) Daerah Bali Berdasarkan Seismisitas dan Solusi Bidang Sesar, Artikel Kebumian, Badan Meteorologi dan Geofisika, 2011, hal 1-4.

  • [3]    DeMets C., R.G. Gordon, D.F. Argus and S. Stein, Effect of Recent to The Geomagnetics Reversal Time Scale on Estimates of Current Plate Motions, Revisions Geophysical Research Letter, Vol. 21, 1994, pages 2191-2194.

  • [4]    Tektonik, https://www.geocaching.com/geochache/, diakses pada tanggal 20 Agustus 2016.

  • [5]    Noor,D., Teori Pembentukan Bumi dan Tektonik Lempeng, Pengantar Geologi ,Universitas Pakuan, Bogor, 2009, hal 35-36.

  • [6]    Andriyani, Gina, Kajian Regangan Selat Bali Berdasarkan Data GNSS Kontinu 2009 – 2011, Skripsi Teknik Geodesi Universitas Diponegoro, 2012, hal 1-12.

52