ANALISIS MORFOTEKTONIK SESAR LEMBANG
TESIS
Karya tulis sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister dari Institut Teknologi Bandung
Oleh EDI HIDAYAT NIM: 22006302 Program Studi Magister Teknik Geologi
INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG 2009
ANALISIS MORFOTEKTONIK SESAR LEMBANG
Oleh
EDI HIDAYAT NIM: 22006302
Program Studi Magister Teknik Geologi Institut Teknologi Bandung
Menyetujui Bandung, Juli 2009
Pembimbing I,
Pembimbing II,
Dr. Ir. Budi Brahmantyo, M.Sc NIP. 131902362
Eko Yulianto, Ph.D NIP. 320006906
ABSTRAK
ANALISIS MORFOTEKTONIK SESAR LEMBANG
Oleh EDI HIDAYAT NIM: 22006302
Sesar Lembang terletak kurang lebih 10 km di utara Kota Bandung yang melintasi Kota Kecamatan Lembang dengan panjang sekitar 22 km berarah barattimur. Keberadaan sesar ini menjadi sangat penting karena melintasi pemukiman padat penduduk dan daerah wisata. Tetapi sampai saat ini tingkat keaktifan sesar ini masih menjadi perdebatan karena sedikitnya data sejarah kegempaan yang diakibatkan pergerakan sesar ini.
Salah satu pendekatan untuk mengidentifikasi tingkat keaktifan Sesar Lembang adalah dengan analisis morfotektonik. Metoda yang akan digunakan adalah analisis morfometri dan analisis stratigrafi sagpond. Analisis morfometri mencakup kurva hipsometrik (hypsometric curve), perbandingan lebar dasar lembah dan tinggi lembah (ratio of valley floor width to valley height), indeks gradien panjang sungai (stream length – gradient index) dan asimetri cekungan pengaliran (drainage basin asymmetry).
Hasil analisis morfometri dan stratigrafi sagpond menunjukkan bahwa Sesar Lembang merupakan sesar aktif. Bagian barat memperlihatkan tingkat keaktifan lebih besar daripada bagian timur.
Hasil analisis metoda morfometri dan stratigrafi sagpond menunjukkan bahwa Sesar Lembang merupakan sesar normal dimana blok utara (hangingwall) relatif bergeser turun terhadap blok selatan (footwall).
i
Pada Sesar Lembang menunjukkan adanya segmen sesar yang membagi Sesar Lembang menjadi dua segmen. Batas segmen berada di sekitar Sungai Cihideung sebelah barat Kota Lembang. Pembagian segmen ini didasarkan pada pola yang dihasilkan dari perhitungan morfometri, stratigrafi sagpond dan tingkat keaktifan.
Kata kunci: Sesar Lembang, morfotektonik, morfometri, sagpond, sesar aktif.
ii
ABSTRACT
MORPHOTECTONIC ANALYSIS THE LEMBANG FAULT
by EDI HIDAYAT NIM: 22006302
The Lembang fault was located approximately 10 km to the north of Bandung City that crossed the Kecamatan Lembang City directe in east-west direction for 22 km length. The existence of this fault became very important because this fault crossed the densely-populated settlement and tourism area. Up to now, the level of the activity of this fault was still in matter of debate due to the insufficient of seismicity data and history resulted by the activation of this fault.
One of the approaches to determine the level of the activity of the Lembang Fault is morphotectonic analysis. This method includes morphometry and sagpond analysis. Morphometry analysis comprise of hypsometric curve, ratio of valley floor width to valley height, stream length – gradient index, drainage basin asymmetry.
Results of the morphometry analysis and sagpond stratigraphy showed that the Lembang Fault is interpreted as an active fault. The western part showed higher level of activity than the eastern part.
Result of the morphometry analysis and sagpond stratigraphy showed that the Lembang Fault is interpreted as a normal fault where the north block (hangingwall) relatively downthrown than the south block (footwall).
iii
Lembang Fault showed the existence of the segment of the fault that divided the Lembang Fault into two segments. The segment limit was around the Cihideung River next west the Lembang City. The distribution of these segments was based on the pattern shown by the morphometry, stratigraphy sagpond, and the level of the activity
Key word: the Lembang Fault, morphotectonic, morphometry, sagpond, the active fault.
iv
PEDOMAN PENGGUNAAN TESIS
Tesis S2 yang tidak dipublikasikan, terdaftar dan tersedia di Perpustakaan Institut Teknologi Bandung, dan terbuka untuk umum dengan ketentuan bahwa hak cipta ada pada pengarang dengan mengikuti aturan HaKI yang berlaku di Institut Teknologi Bandung. Referensi kepustakaan diperkenankan dicatat, tetapi pengutipan atau peringkasan hanya dapat dilakukan seizin pengarang dan harus disertai dengan kebiasaan ilmiah untuk menyebutkan sumbernya.
Memperbanyak atau menerbitkan sebagian atau seluruh tesis haruslah seizin Dekan Sekolah Pasca Sarjana, Institut Teknologi Bandung.
v
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas segala limpahan rahmat dan hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan laporan tesis yang berjudul “Analisis Morfotektonik Sesar Lembang”.
Dalam kesempatan ini penulis ingin menyampaikan rasa terima kasih yang sebesar-besarnya kepada semua pihak yang telah membantu dalam pelaksanaan dan penyusunan tesis ini sehingga dapat diselesaikan dengan baik. Dengan segala ketulusan hati penulis mengucapkan terima kasih kepada: 1.
Dr. Ir. Budi Brahmantyo, M.Sc selaku pembimbing pertama dan Eko Yulianto, Ph.D selaku pembimbing kedua yang telah banyak meluangkan waktu, memberikan tenaga dan pikirannya dalam membimbing penulis sehingga penulis dapat menyelesaikan tesis ini.
2.
Dr. Ir. Munasri, Ir. Tri Hartono, Ir. Priyo Hartanto dan Haryoto Ranuprawiro, S.Sos dari Balai Informasi dan Konservasi Kebumian Karangsambung-LIPI yang telah memberikan izin, saran dan semangat kepada penulis untuk mengikuti tugas belajar ini.
3.
Dr. Ir. Haryadi Permana dan Dr. Ir. Danny Hilman Natawijaya yang telah memberikan bantuan dan saran-sarannya kepada penulis baik sebelum dan saat penulis melakukan penelitian.
4.
Ketua program S2/S3 beserta seluruh staf yang telah membantu penulis pada saat penulis menjalani pekuliahan sampai menyelesaikan program ini.
5.
Ibu Desy, Henry, Pak Nandang, Pak Dede dan Pak Endang yang telah membantu penulis dalam melakukan penelitian di lapangan.
6.
Ir. Engkon K. Kertapati, Ir. Asdani Soehaimi, DEA dan Sukahar Eka A.S., ST di Pusat Survei Geologi atas saran dan diskusinya ketika penulis melakukan penelitian.
7.
Rekan-rekan S2 angkatan 2006/2007 dan S3 prodi Teknik Geologi ITB atas saran dan masukan pada saat sebelum, selama dan sesudah penulis melakukan penelitian.
vi
8.
Rekan-rekan di Balai Informasi dan Konservasi Kebumian KarangsambungLIPI yang telah memberikan saran-saran dan semangat kepada penulis selama penulis menjalani kuliah sampai penulis menyelesaikan program pendidikan ini.
9.
Rekan-rekan di Puslit Geoteknologi-LIPI, yang telah memberikan saransaran dan semangat kepada penulis selama penulis menjalani kuliah dan melakukan penelitian.
10. Ibunda tercinta Hj. Cucu Suhaeni dan Kakak-kakak serta ibu Dra. Siti Handariah dan Bapak Drs. Deden Budiman serta adik-adik yang telah memberikan segenap perhatian dan semangat kepada penulis selama penulis menjalani kuliah sampai selesai. 11. Semua pihak yang telah membantu penulis dalam menyelesaikan laporan tesis ini yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu.
Akhirnya penulis berharap semoga laporan tesis ini dapat bermanfaat dan menjadi sumbangan pemikiran bagi semua pihak. Semoga Allah SWT membalas kebaikan dan memberikan imbalan yang setimpal kepada semua pihak yang telah memberikan bimbingan, bantuan dan saran kepada penulis. Amin.
Bandung,
Juli 2009
Penulis,
Edi Hidayat NIM. 22006302
vii
DAFTAR ISI
ABSTRAK……………………………………………………………..........
i
ABSTRACT………………………………………………………………....
iii
PEDOMAN PENGGUNAAN TESIS………………………………………
v
KATA PENGANTAR………………………………………………………
vi
DAFTAR ISI………………………………………………………………...
viii
DAFTAR GAMBAR……………………………………………………......
x
DAFTAR TABEL…………………………………………………………...
xv
DAFTAR LAMPIRAN……………………………………………………...
xvi
BAB I
BAB II
PENDAHULUAN………………………………………………
1
1.1 Latar Belakang……………………………………………...
1
1.2 Subjek dan Objek Penelitian………………………………..
2
1.3 Masalah Penelitian…………………………………….........
3
1.4 Ruang Lingkup dan Sasaran Penelitian……………………
4
1.5 Hipotesis dan Asumsi………………………………….........
4
1.6 Metodologi Penelitian…………………………………...….
6
1.6.1 Persiapan……………………………………...…….....
6
1.6.2 Pemerolehan Data……………...………………………
6
1.6.3 Pemerosesan Data dan Analisis Data………...……......
6
1.6.3.1 Morfometri………………………………….....
6
1.6.3.2 Data Stratigrafi Sagpond………………….........
10
1.6.4 Hasil Analisis/Penafsiran Data………………...……....
11
1.7 Pembuatan Laporan………………...…………………….....
11
1.8 Sistematika Penulisan……………………………………….
11
KERANGKA GEOLOGI……………………………………….
14
2.1 Tatanan Geologi………………………………………..…...
14
2.2 Stratigrafi………….………………………………………...
15
2.3 Struktur Geologi…….………………………………………
19
viii
BAB III
2.4 Sesar Lembang dan Kompleks Gunung Tangkubanparahu...
21
2.5 Kegempaan Daerah Bandung dan Sekitarnya………………
23
TEORI DASAR…………………………………………………
26
3.1 Neotektonik..……………………………………………......
26
3.2 Sesar Aktif..…………………………………………………
27
3.3 Morfotektonik..……………………………………………...
29
3.4 Morfometri…………..……………………………………...
30
3.4.1 Kurva ipsometrik (hypsometric curve) …….………
31
3.4.2 Rasio lebar dasar lembah dan tinggi lembah (ratio of valley floor width to valley height)………...………..
33
3.4.3 Indeks Gradien Panjang Sungai (stream length gradient index)……………………..…….…………
34
3.4.4 Asimetri Cekungan Pengaliran (drainage basin
BAB IV
asymmetry)…….……...…………..………………...
36
3.5 Stratigrafi Sebagai Bukti Gempa Purba…..………………...
37
DATA DAN HASIL PENELITIAN……………………..…......
40
4.1 Morfometri Sesar Lembang…………...………………….....
40
4.1.1 Kurva hipsometrik (hypsometric curve).…...……......
41
4.1.2 Asimetri cekungan pengaliran (drainage basin asymmetry)…………..………..…………...………...
47
4.1.3 Perbandingan lebar dasar lembah dan tinggi lembah (ratio of valley floor width to valley height)….……..
50
4.1.4 Indeks gradien panjang sungai (stream length gradient index)………….……………...……...….....
54
4.2 Stratigrafi Sagpond Sesar Lembang…..…………………….
62
ANALISIS DAN DISKUSI………………………………….....
77
5.1 Keaktifan Sesar Lembang……………….…...……………..
77
5.2 Mekanisme pergerakan Sesar Lembang…………..….……..
86
5.3 Segmentasi Sesar Lembang…………………………………
89
KESIMPULAN…………………………………………………
92
DAFTAR PUSTAKA……………………………………………………….
94
BAB V
BAB VI
ix
x
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1.1.
Peta SRTM (Shuttle Radar Topography Mission) Sesar Lembang..............................................................................
Gambar 1.2.
3
Hubungan aktifitas sesar normal dengan pembentukan endapan sagpond di daerah yang dekat dengan bidang sesar (t1, t2, dan t3 adalah waktu pembentukan paleosol)…………………………...………………………
Gambar 1.3.
Metode pembuatan kurva hypsometrik (Strahler, 1952 dalam Keller dan Pinter, 1996)……………………………
Gambar 1.4.
9
Metode perhitungan indeks gradien panjang sungai (Keller dan Pinter, 1996)………………………………….
Gambar 1.7.
8
Metode perhitungan rasio lebar dasar lembah dan tinggi lembah (Keller dan Pinter, 1996)………...………………..
Gambar 1.6.
7
Metoda perhitungan faktor asimetri (Keller dan Pinter, 1996)....................................................................................
Gambar 1.5.
5
10
Bagan alir penelitian yang menunjukkan tahap-tahap penelitian, susunan pekerjaan pada setiap tahap penelitian yang digunakan pada penelitian……………………...……
Gambar 2.1.
Peta Geologi Lembar Bandung (Silitonga, 2003), dan daerah penelitian ……………………………..…………
Gambar 2.2.
17
Blok diagram Peta Geologi Lembar Bandung (Silitonga, 2003), dan daerah penelitian ……………………………….………
Gambar 2.3.
13
18
Penampang melintang Jawa Barat dari Utara-Selatan yang memperlihatkan tatanan struktur geologi Cekungan Bandung (Dam, 1994)……………………………………..
Gambar 2.4.
20
Kegempaan wilayah Jawa Barat dan sekitarnya tahun 1964 – 2007 (Sumber data: ISC 1964 – 2007 dan BMG Kelas I Bandung 1989 – 2007, modifikasi dari Supartoyo, 2008)..………………………………………………….….
x
24
Gambar 2.5.
Peta jalur sumber gempabumi wilayah Jawa Barat (Soehaimi dkk., 2004)………..............................................
Gambar 3.1.
Bentuk morfologi kaitannya dengan sesar (McCalpin, 1996)....................................................................................
Gambar 3.2.
30
Metode pembuatan kurva hipsometrik (Strahler, 1952 opcit Keller dan Pinter, 1996)....... ......................................
Gambar 3.3.
25
32
Kurva hipsometrik yang mencerminkan topografi, (a) stadium tua, (b) stadium menengah/remaja dan (c) stadium muda untuk analisis tektonik aktif (Strahler, 1952 opcit Keller dan Pinter, 1996)..............................................
Gambar 3.4.
Metode perhitungan rasio lebar dan tinggi lembah (Keller dan Pinter, 1996)..................................................................
Gambar 3.5.
34
Metode perhitungan gradien indeks panjang sungai (Keller dan Pinter, 1996).....................................................
Gambar 3.6.
33
35
Merupakan ilustrasi penampang secara memanjang pada bagian atas Sungai Potamac. Indeks SL relatif kecil di lembah dan punggungan, di lembah Appalachian pada batuan shale, batulanau, batupasir dan batuan karbonat. Indek SL secara tiba-tiba bertambah saat memotong batuan keras/resisten di punggungan Biru, kemudian menurun lagi pada batuan lunak di Basin Trias dan Piedmont. Indeks SL secara tiba-tiba bertambah lagi pada batuan resisten di Great Fall bagian bawah. Studi ini membuktikan bahwa terdapat korelasi yang baik antara resistensi batuan dan indeks SL (Keller dan Pinter, 1996).................................................................................
Gambar 3.7.
36
Metoda perhitungan faktor asimetri (Keller dan Pinter, 1996).................................................................................
xi
37
Gambar 3.8.
Hubungan aktifitas sesar normal dengan pembentukan paleosol pada daerah yang dekat dengan bidang sesar (fault scarp) (McCalpin, 1996)……………………………
Gambar 4.1.
Kenampakan
Sesar
Lembang
dari
Peta
39
SRTM,
memperlihatkan morfologi yang sangat jelas yaitu perbedaan tinggi gawir sesar antara bagian timur dan bagian barat. Garis putus-putus warna merah merupakan batas bagian timur dan bagian barat yang dibatasi oleh S. Cihideung. …………….......................................………… Gambar 4.2.
40
Peta lokasi dan grafik hasil perhitungan kurva hipsometrik yang memperlihatkan tingkat stadium morfologi. Garis merah putus-putus merupakan batas tingkat stadium morfologi. (hijau= stadia tua, merah= stadia menengah/ remaja). Garis merah putus-putus merupakan batas stadium…………………………………………………….
Gambar 4.3.
44
Grafik yang menggambarkan kurva hipsometrik yang terletak di sebelah utara, barat dan timur dari puncak G. Tangkubanparahu.
(merah=stadia
menengah/remaja,
hijau=tua)…...................................................................... Gambar 4.4.
46
1) Peta perhitungan asimetri cekungan dengan nilai Asymmetry Factor (AF), 2) Ilustrasi penampang proses tektonik yang terjadi pada blok utara dan selatan Sesar Lembang ……………………………………….….……
Gambar 4.5.
48
Peta yang menunjukkan lokasi perhitungan perbandingan lebar dan tinggi lembah pada Sesar Lembang yang dioverlap dengan Peta Geologi Daerah Bandung dan sekitarnya (Silitonga, 2003)..……………………………..
Gambar 4.6.
51
Grafik hasil perhitungan perbandingan lebar dasar lembah dengan tinggi lembah pada sungai yang berhulu di utara Sesar Lembang ……………………………………..……..
xii
52
Gambar 4.7.
Grafik hasil perhitungan perbandingan lebar dasar lembah dengan tinggi lembah pada sungai yang berhulu di selatan Sesar Lembang.…………………………………...…..…
Gambar 4.8.
53
Peta yang menunjukkan lokasi perhitungan indeks gradien panjang sungai (SL) yang dioverlap dengan Peta Geologi Daerah Bandung dan sekitarnya (Silitonga, 2003).……….
Gambar 4.9.
Grafik perhitungan indeks gradien panjang sungai dengan nilai SL di lokasi 5 (Bagian barat Sesar Lembang).…….
Gambar 4.10.
55
57
Grafik perhitungan indeks gradien panjang sungai dengan nilai SL di di lokasi 7 (blok utara bagian timur Sesar Lembang)..………………………………………………
Gambar 4.11.
58
Grafik perhitungan indeks gradien panjang sungai dengan nilai SL di di lokasi 12 (blok selatan bagian barat Sesar Lembang)………………………………….………………
Gambar 4.12.
59
Grafik perhitungan indeks gradien panjang sungai dengan nilai SL di di lokasi 17 (blok selatan bagian timur Sesar Lembang)……………………………………..………...…
Gambar 4.13.
Grafik indeks gradien panjang sungai di sepanjang Sesar Lembang ………...………………………………………
Gambar 4.14.
60
61
Blok diagram yang memperlihatkan lokasi pengamatan stratigrafi sagpond di sepanjang Sesar Lembang dioverlap dengan Peta Geologi Daerah Bandung dan sekitarnya (Silitonga, 2003)…………………………………………..
Gambar 4.15.
62
Morfologi lokasi pengamatan stratigrafi sagpond di Desa Panyandakan, Cisarua. Pada bagian selatan terlihat bukit yang merupakan gawir Sesar Lembang dengan arah Barattimur (Foto ke arah selatan)……………………………….
Gambar 4.16.
64
Penampang stratigrafi sagpond di daerah Panyandakan, Cisarua ……………………..……………………...……
xiii
65
Gambar 4.17.
Pengamatan endapan sagpond dengan menggunakan bor tangan di lokasi Panyairan, Parongpong…...……………
Gambar 4.18.
67
A. Morfologi lokasi pengamatan stratigrafi sagpond berupa lembah yang yang cukup luas di Desa Panyairan, Parongpong. Pada bagian selatan terlihat bukit (footwall) dengan ketinggian sekitar 100 meter yang merupakan gawir Sesar Lembang dengan arah Barat-timur. B. Singkapan lava pada gawir Sesar Lembang (Foto ke arah selatan)…………………………………………………....
Gambar 4.19.
68
Penampang stratigrafi sagpond di daerah Panyairan, Parongpong. Data diambil dengan bor tangan sampai kedalaman 5 meter ………………………..………………
Gambar 4.20.
69
Morfologi lingkungan pengendapan sagpond di daerah Graha Puspa, Cihideung. Foto diambil dari gawir Sesar Lembang mengarah ke utara …...........................................
Gambar 4.21
Penampang stratigrafi sagpond di daerah Graha Puspa, Cihideung ……………………………………….………
Gambar 4.22.
71
72
Morfologi lokasi pengamatan stratigrafi di Desa Cibodas (Lembah Sesar Lembang bagian timur). Bagian selatan merupakan perbukitan yang merupakan kelurusan gawir Sesar Lembang (barat-timur) dengan ketinggian sekitar 300 meter, memperlihatkan endapan talus yang sangat tebal hasil erosi bagian atas bukit tersebut. Pada kaki bukit mengalir S. Cikapundung ke arah barat yang bermuara di Maribaya…………………………………….……..…...…
74
Gambar 4.23.
Penampang stratigrafi di daerah Cibodas Barat ………...
75
Gambar 4.24.
Penampang stratigrafi di daerah Cibodas Timur …………
76
Gambar 5.1.
Model 2-D bawah permukaan Lintasan Parongpong berdasarkan data gayaberat………………………………..
Gambar 5.2.
89
Batas segmen pada Sesar Lembang yang ditandai dengan garis hitam putus-putus……………………………………
xiv
91
xv
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1.
Perkembangan volkano-tektonik Kompleks Gunung Sunda – Gunung Tangkubanparahu……………………..
Tabel 3.1.
22
Klasifikasi tingkatan aktivitas suatu sesar (California State Mining and Geology Board Classification, 1973, opcit Keller dan Pinter, 1996)............…………………
28
Tabel 4.1.
Perhitungan asimetri cekungan pengaliran (AF)..............
47
Tabel 4.2.
Perhitungan indeks gradien panjang sungai (SL) di lokasi 5……………...………….………………………..
Tabel 4.3.
Perhitungan indeks gradien panjang sungai (SL) di lokasi 7…………………….…………………………….
Tabel 4.4.
57
Perhitungan indeks gradien panjang sungai (SL) di lokasi 12………………………………………………..
Tabel 4.5.
56
58
Perhitungan indeks gradien panjang sungai (SL) di lokasi 17…………………………………...….…………
xv
59
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran A
Tabel perhitungan kurva hipsometrik
Lampiran B
Tabel perhitungan perbandingan lebar dasar lembah dan tinggi lembah (nilai V f )
Lampiran C
Tabel perhitungan indeks gradien panjang sungai (nilai SL)
Lampiran D
Penampang stratigrafi daerah Panyandakan, Cisarua
Lampiran E
Penampang stratigrafi daerah Panyairan, Parongpong
Lampiran F
Penampang stratigrafi daerah Graha Puspa, Cihideung
Lampiran G
Penampang stratigrafi daerah Cibodas
xvi
