14
JURNAL GEOLOGI KELAUTAN Volume 18, No. 2, November 2020 111 ESTIMASI KEDALAMAN BATUAN DASAR CEKUNGAN JAWA TIMUR UTARA MENGGUNAKAN METODE SOURCE PARAMETER IMAGING DAN ANALISIS SPEKTRUM DATA GEOMAGNET BASEMENT DEPTH ESTIMATION OF NORTH EAST JAVA BASIN USING SOURCE PARAMETER IMAGING AND SPECTRAL ANALYSIS METHODS FROM GEOMAGNETIC DATA Subarsyah* dan Shaska Ramadhan Zulivandama Pusat Penelitian dan Pengembangan Geologi Kelautan, Jl. Dr. Junjunan 236 Bandung *email: [email protected] Diterima : 26-05-2020, Disetujui : 23-08-2020 ABSTRAK Studi mengenai cekungan hidrokarbon selalu berkaitan dengan ketebalan sedimen. Ketebalan sedimen merupakan salah satu faktor yang mempengaruhi terbentuknya hidrokarbon. Cekungan Jawa Timur Utara merupakan cekungan terbukti hidrokarbon namun wilayah kerja aktif produksi ataupun eksplorasi hanya tersebar di bagian timur dan selatan dari cekungan tersebut. Studi ini dilakukan untuk melihat adanya area lain pada Cekungan Jawa Timur Utara yang berpotensi mengandung hidrokarbon berdasarkan ketebalan sedimennya dalam hal ini berasosiasi dengan kedalaman batuan dasar. Metode yang digunakan untuk menghitung kedalaman batuan dasar ialah metode Source Parameter Imaging (SPI) dan analisis spektrum menggunakan data anomali magnet total. SPI merupakan metode semi-otomatis perhitungan kedalaman batuan dasar. Akurasi yang dihasilkan mirip dengan metode Euleur Deconvolution, namun metode SPI memiliki keunggulan dalam menghasilkan estimasi kedalaman batuan dasar koheren yang lebih lengkap. Pada Cekungan Jawa Timur Utara ketebalan sedimen menipis ke bagian utara sehingga secara umum wilayah bagian utara kurang potensial untuk terjadinya pembentukan hidrokarbon. Namun di bagian utara P. Kangean terdapat area dengan ketebalan sedimen maksimum 6500 km, area ini diperkirakan memiliki potensi untuk terjadinya pembentukan hidrokarbon. Kata Kunci: Kedalaman batuan dasar, Analisis Spektrum, Geomagnet. ABSTRACT The study of hydrocarbon basins is always related to sediment thickness. Sediment thickness is one of the factors that influence the hydrocarbons forming. The North East Java Basin is a proven hydrocarbon basin but either active or exploration working area is only spread in the eastern and southern parts of the basin. This study was conducted to see the existence of other areas in the North East Java Basin that could potentially contain hydrocarbons based on the thickness of the sediment that associated with basement depth. The method used to calculate sediment thickness is the Source Parameter Imaging (SPI) and spectrum analysis methods using total magnetic anomaly data. SPI is a semi- automatic method to calculate basement depth. Result accuracy is similar to that of Euler Deconvolution, however SPI has the advantage of producing a more complete set of coherent solution points. In the North East Java Basin, the sediment thickness is thinning to the northern part of basin, therefore the northern region is less potential for hydrocarbon formation. However, in the northern part of Kangean Island there is an area with a maximum sediment thickness of 6500 km, this area is estimated to have the potential for hydrocarbon formation. Key words: Basement depth, Spectral Analysis, Geomagnet. Kontribusi: Subarsyah adalah sebagai kontributor utama pada artikel ini, sedangkan Shaska Ramadhan Zulivandama adalah sebagai kontributor anggota.

ESTIMASI KEDALAMAN BATUAN DASAR CEKUNGAN JAWA …

  • Upload
    others

  • View
    9

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: ESTIMASI KEDALAMAN BATUAN DASAR CEKUNGAN JAWA …

JURNAL GEOLOGI KELAUTAN Volume 18, No. 2, November 2020

111

ESTIMASI KEDALAMAN BATUAN DASAR CEKUNGAN JAWA TIMUR UTARA MENGGUNAKAN METODE SOURCE PARAMETER IMAGING DAN ANALISIS SPEKTRUM DATA GEOMAGNET

BASEMENT DEPTH ESTIMATION OF NORTH EAST JAVA BASIN USING SOURCE PARAMETER IMAGING AND SPECTRAL ANALYSIS METHODS FROM GEOMAGNETIC DATA

Subarsyah* dan Shaska Ramadhan Zulivandama

Pusat Penelitian dan Pengembangan Geologi Kelautan, Jl. Dr. Junjunan 236 Bandung*email: [email protected]

Diterima : 26-05-2020, Disetujui : 23-08-2020

ABSTRAK

Studi mengenai cekungan hidrokarbon selalu berkaitan dengan ketebalan sedimen. Ketebalan sedimen merupakansalah satu faktor yang mempengaruhi terbentuknya hidrokarbon. Cekungan Jawa Timur Utara merupakan cekunganterbukti hidrokarbon namun wilayah kerja aktif produksi ataupun eksplorasi hanya tersebar di bagian timur dan selatandari cekungan tersebut. Studi ini dilakukan untuk melihat adanya area lain pada Cekungan Jawa Timur Utara yangberpotensi mengandung hidrokarbon berdasarkan ketebalan sedimennya dalam hal ini berasosiasi dengan kedalamanbatuan dasar. Metode yang digunakan untuk menghitung kedalaman batuan dasar ialah metode Source ParameterImaging (SPI) dan analisis spektrum menggunakan data anomali magnet total. SPI merupakan metode semi-otomatisperhitungan kedalaman batuan dasar. Akurasi yang dihasilkan mirip dengan metode Euleur Deconvolution, namunmetode SPI memiliki keunggulan dalam menghasilkan estimasi kedalaman batuan dasar koheren yang lebih lengkap.Pada Cekungan Jawa Timur Utara ketebalan sedimen menipis ke bagian utara sehingga secara umum wilayah bagianutara kurang potensial untuk terjadinya pembentukan hidrokarbon. Namun di bagian utara P. Kangean terdapat areadengan ketebalan sedimen maksimum 6500 km, area ini diperkirakan memiliki potensi untuk terjadinya pembentukanhidrokarbon.

Kata Kunci: Kedalaman batuan dasar, Analisis Spektrum, Geomagnet.

ABSTRACT

The study of hydrocarbon basins is always related to sediment thickness. Sediment thickness is one of the factorsthat influence the hydrocarbons forming. The North East Java Basin is a proven hydrocarbon basin but either active orexploration working area is only spread in the eastern and southern parts of the basin. This study was conducted to seethe existence of other areas in the North East Java Basin that could potentially contain hydrocarbons based on thethickness of the sediment that associated with basement depth. The method used to calculate sediment thickness is theSource Parameter Imaging (SPI) and spectrum analysis methods using total magnetic anomaly data. SPI is a semi-automatic method to calculate basement depth. Result accuracy is similar to that of Euler Deconvolution, however SPIhas the advantage of producing a more complete set of coherent solution points. In the North East Java Basin, thesediment thickness is thinning to the northern part of basin, therefore the northern region is less potential forhydrocarbon formation. However, in the northern part of Kangean Island there is an area with a maximum sedimentthickness of 6500 km, this area is estimated to have the potential for hydrocarbon formation.

Key words: Basement depth, Spectral Analysis, Geomagnet.

Kontribusi:Subarsyah adalah sebagai kontributor utama pada artikel ini, sedangkan Shaska Ramadhan Zulivandama adalah sebagai kontributor anggota.

Page 2: ESTIMASI KEDALAMAN BATUAN DASAR CEKUNGAN JAWA …

JURNAL GEOLOGI KELAUTANVolume 18, No. 2, November 2020

112

PENDAHULUAN

Cekungan Jawa Timur Utara terletak di lautlepas sebelah utara Pulau Madura dan Kangean.Cekungan ini merupakan cekungan hidrokarbonterbukti, beberapa blok sudah berproduksi daneksplorasi. Blok produksi dan eksplorasiterkonsentrasi di bagian barat dan selatan daricekungan ini. Potensi hidrokarbon pada suatucekungan berasosiasi dengan ketebalan sedimen,semakin tebal sedimen pada suatu cekungancenderung menjadikan cekungan lebih potensialmengandung hidrokarbon. Kondisi sebaran blokproduksi dan eksplorasi ini mengisyaratkanpertanyaan, apakah hal ini ada kaitannya dengansebaran ketebalan sedimennya?.

Ketebalan sedimen pada suatu cekunganberkorelasi dengan kedalaman batuan dasar.Cekungan umumnya mempunyai kontras sifatkemagnetan batuan yang sangat besar antara sifatkemagnetan batuan sedimen yang rendah memilikidengan batuan dasar yang sifat kemagnetannyajauh lebih tinggi. Berdasarkan perbedaan karakterfisik ini, kedalaman batuan dasar dapat diestimasimenggunakan data geomagnet, dengan asumsibahwa kedalaman batuan dasar merupakankedalaman batuan dasar magnetik (Phillips, 1978,Odegard, dkk. 2004, Salem, dkk., 2014, Hasan,dkk., 2015 dan Ofoha, dkk. 2016).

Kedalaman batuan dasar dapat diestimasidengan menggunakan metode pengolahan datageomagnet, diantaranya adalah Source ParameterImaging (SPI) dan analisis spektrum (Salem, dkk.,2014, Eze, dkk., 2017, Ayuba dan Nur, 2018, Mono,dkk, 2018, Marwan dan Yahia, 2018). SPImerupakan metode semi-otomatis perhitungankedalaman batuan dasar. Akurasi yang dihasilkanmirip dengan metode Euleur Deconvolution,namun metode SPI memiliki keunggulan dalammenghasilkan estimasi kedalaman batuan dasarkoheren yang lebih lengkap. Keunggulan lain darimetode ini pada kemampuan perhitungan estimasiyang lebih cepat dibandingkan dengan metodeEuleur Deconvolution dan analisis spektrumkarena tidak memerlukan pembagian window data.Metode SPI tidak bergantung pada inklinasi dandeklinasi sehingga tidak memerlukan input datayang sudah tereduksi ke kutub, hasil perhitunganrelatif cepat. Estimasi kedalaman batuan dasardengan metode SPI memberikan estimasi yangsifatnya fix value, sehingga diperlukan metodeanalisis spektrum untuk mendapatkan informasirentang kedalaman batuan dasar.

Pengetahuan mengenai ketebalan sedimenmenjadi sangat penting dalam studi suatu

cekungan, begitupun untuk Cekungan Jawa TimurUtara dengan area terbuka untuk wilayah kerjamigas yang masih cukup luas.

Pada publikasi ilmiah ini akan diaplikasikanestimasi ketebalan sedimen di Cekungan JawaTimur Utara melalui penentuan kedalaman batuandasar berdasarkan data geomagnet menggunakanmetode SPI dan analisis spektrum. Dengan studiini diharapkan dapat mendelineasi area yang masihmenarik untuk studi potensi hidrokarbon diwilayah terbuka Cekungan Jawa Timur Utara.

GEOLOGI CEKUNGAN JAWA TIMUR UTARA

Cekungan Jawa Timur Utara terletak di lepaspantai bagian utara Jawa Timur sampai PulauKangean, Gambar 1. Cekungan ini dicirikan olehtinggian batuan dasar dan rendahan berupa grabenyang berarah relatif barat daya – timur laut,Gambar 2, (Mudjiono, dan Pireno, 2001).Orogenesa Cekungan Jawa Timur Utara ini terjadidalam tiga tahap, meliputi; a. Deformasi kompresimengikuti tumbukan lempeng Laut Jawa bagiantimur pada Kapur Akhir dan rifting yang diikutioleh pengaktifan kembali sesar naik pra – Eosendan pembentukan sesar normal Paparan Sunda,yang terjadi pada Eosen, b. Perubahan fasies daritransgresi menjadi regresi ditandai dengan hiatusyang diakhiri dengan terbentuknya zona sesarRMKS (Rembang – Madura – Kangean – Sakala)yang merupakan wrenching left lateral pada Miosentengah dan c. Pada Pembentukan lipatan – lipatanmulai Pliosen Akhir hingga Plistosen Akhir danjuga dimulainya aktivitas vulkanik busur Sunda –Jawa pada pliosen akhir hingga saat ini.

Cekungan Jawa Timur Utara berada di bagiantimur Paparan Sunda. Cekungan ini dibatasi olehBusur Karimunjawa di bagian barat, TinggianMeratus di bagian utara, Tinggian Masalembo dibagian timur, dan Jalur Vulkanik Jawa di bagianselatan (Sribudiyani, dkk, 2003). Cekungan JawaTimur Utara dipisahkan menjadi tiga mandalastruktur (Satyana, 2005), meliputi; a. PaparanUtara yang terdiri dari Busur Bawean, PaparanMadura Utara dan Paparan Kangean Utara, b.Bagian tengah yaitu Tinggian Sentral yang terdiridari Jawa Barat Laut – Madura – Kangean –Tinggian Lombok dan c. Bagian selatan dikenalsebagai Cekungan Selatan yang terdiri dari ZonaRembang – Selat Madura – Sub-CekunganLombok.

Page 3: ESTIMASI KEDALAMAN BATUAN DASAR CEKUNGAN JAWA …

JURNAL GEOLOGI KELAUTAN Volume 18, No. 2, November 2020

113

Gambar 1. Peta lokasi penelitian beserta lokasi wilayah kerja migas aktif produksi dan eksplorasi, https://geoportal.esdm.go.id/migas/,2019.

Gambar 2. Kerangka geologi Cekungan Jawa Timur Utara, Johansen dalam Cavalin, dkk, 2019.

Page 4: ESTIMASI KEDALAMAN BATUAN DASAR CEKUNGAN JAWA …

JURNAL GEOLOGI KELAUTANVolume 18, No. 2, November 2020

114

Stratigrafi Cekungan Jawa Timur UtaraStratigrafi Cekungan Jawa Timur Utara,

Gambar 3, (Mudjiono dan Pireno, 2001) dialasidengan formasi batuan dasar berumur Pra Tersieryang merupakan batuan beku, ofiolit, metasedimendan metamorf yang dipisahkan oleh tinggian –tinggian yang berarah timur laut barat daya. Padaumur Eosen awal diendapkan Formasi Pra-Ngimbang terdiri atas batupasir sisipan serpih,batu lanau, dan batubara yang merupakan endapansynrift. Pada cekungan ini, formasi Pra-Ngimbanghanya ditemukan pada bagian timur, yaitu daerahLepas Pantai Bali Utara dan Kangean Timur.Selanjutnya diendapkan secaratidak selaras Formasi Ngimbangpada umur Eosen Tengah –Oligosen Awal. Formasi Ngimbangbagian atas terdiri daribatugamping, dengan perselinganserpih dan batupasir, sedangkanbagian bawah terdiri dariperulangan batupasir, serpih, danlanau dengan sisipan tipisbatubara.

Formasi Kujung diendapkandiatas Formasi Ngimbang berumurOligosen Akhir sampai Miosen.Formasi ini didominasi olehbatugamping dan marl dengansisipan tipis batu pasir. Formasi initerdiri dari tiga satuan batuanmeliputi; Kujung I – III. Formasiberikutnya adalah Formasi Tubanyang diendapkan diatas FormasiKujung, bagian termuda dariformasi ini diendapkan batugamping terumbu Rancak yangdiendapkan pada PertengahanMiosen Awal sampai Akhir MiosenAwal. Selanjutnya adalah FormasiNgrayong yang terendapkanselama Miosen Tengah. Formasiini terdiri atas satuan batupasirkuarsa dengan perselinganbatulempung, lanau, lignit, danbatugamping bioklastik. PadaMiosen Tengah terjadipengendapan transgresi.

Formasi Wonocolo terdiri daribatu lempung karbonat didominasioleh napal, napal lempungan, dannapal pasiran dan kalkarenit yangtersebar dengan arah timur – baratdan meinipis ke arah timur dan

utara. Diatas Formasi Wonocolo diendapkanFormasi Ledok yang merupakan perulangan napalpasiran, kalkarenit dengan napal dan batupasir.Formasi ini diendapkan pada lingkungan neriticpada Miosen Awal sampai Pliosen Awal.

Pada Pliosen Awal sampai Pliosen Akhirdiendapkan Formasi Mundu yang terdiri atas napalberwarna kehijauan, masif dan kaya foraminifera.Formasi Paciran diendapkan diatas FormasiMundu pada umur Pleistosen, formasi ini dicirikandengan batugamping terumbu yang menyebar padaZona Rembang secara lateral menjemari denganFormasi Mundu dan Formasi Lidah. Formasi

Gambar 3. Stratigrafi Cekungan Jawa Timur Utara (Mudjiono danPireno, 2001)

Page 5: ESTIMASI KEDALAMAN BATUAN DASAR CEKUNGAN JAWA …

JURNAL GEOLOGI KELAUTAN Volume 18, No. 2, November 2020

115

terakhir adalah Formasi Lidah yang tersusun olehbatulempung hitam dan napal berlapis yangdiselingi oleh batupasir.

Data sumur Poleng B-01 (Santosa, 1976) yangdibor sampai kedalaman kurang lebih 14.275 kaki(4350.8 m) menyatakan bahwa batuan padakedalaman itu masih berupa batu gamping, batupasir, batu serpih, batu lempung, tufa dan batubarayang diperkirakan berumur Oligosen Awal atauberada di Formasi Ngimbang. Informasi sumur inimenyiratkan bahwa kedalaman sedimen pada areasumur ini lebih dari 4000 meter. Sementara sumurNSA-1C (Harris, 1982) yang berada relatif dibagian timur dan di utara Pulau Kangean sudahmenemukan batuan dasar pada kedalaman kuranglebih 6.700 kaki (2042 m) dengan umur AwalEosen. Beberapa Informasi sumur ini akanmenjadi data untuk verifikasi hasil estimasikedalaman batuan dasar – ketebalan sedimen diCekungan Jawa Timur Utara.

METODE PENELITIAN

Penentuan kedalaman batuan dasar pada datageomagnet cukup efektif dalam melakukan analisissuatu cekungan hidrokarbon, khususnya dalammengestimasi ketebalan sedimen yang ekivalen

dengan kedalaman batuan dasar. Dua metodepenentuan batuan dasar akan dilakukan dalammengestimasi ketebalan batuan dasar di CekunganJawa Timur Utara. Data utama digunakan dalampenelitian ini adalah data anomali magnet totalhasil kompilasi Coordinating Committee forGeoscience Programmes in East and Southeast(CCOP) untuk wilayah Asia Timur dan AsiaTenggara tahun 1994, Gambar 4. Kompilasi datageomagnet wilayah Cekungan Jawa Timur Utaramulai tahun 1973 sampai 1990 dengan resolusigrid data kompilasi ini adalah 1 km. Validasiterhadap estimasi kedalaman batuan dasar-ketebalan sedimen dilakukan denganmenggunakan informasi beberapa data sumur diwilayah Cekungan ini.

Data anomali magnet ini akan dibagi kedalam32 blok dalam pelaksanaan estimasi kedalamanbatuan dasar dengan metode analisis spektrum,masing-masing blok berukuran ± 60 x 55 km.Secara kualitatif hasil kompilasi data ini cukup baikdan mewakili, terlihat dari pola kelurusanmagnetik yang berarah baratdaya-timurlaut yangselaras dengan struktur geologi yang berkembangpada cekungan ini baik itu North Madura High –Platform, Bawean Arch sampai Karimun JawaArch.

Gambar 4. Peta anomali magnetik total

Page 6: ESTIMASI KEDALAMAN BATUAN DASAR CEKUNGAN JAWA …

JURNAL GEOLOGI KELAUTANVolume 18, No. 2, November 2020

116

Source Parameter Imaging (SPI)SPI merupakan suatu metode yang

menghitung parameter dari sumber magnetik yangterdiri dari bagian tepi sumber, kemiringan,kedalaman dan kontras suseptibilitas. Perhitunganparameter sumber magnetik ini berdasarkan padaanalisis sinyal kompleks, Blakely dan Simpson,1986, Thurston dan Smith, 1997. Persamaanbilangan kompleks analisis sinyal dari anomali totalmedan magnet M, Roest, dkk, 1992, adalah :

Metode ini dikenal juga sebagai teknikbilangan gelombang, karena menggunakanbilangan gelombang dalam melakukan estimasikedalaman sumber magnetic, Marwan dan Yahia,2018. Perhitungan metode ini dilakukan secaraotomatis terhadap data grid anomali magnet total,Rowland, 2018, Eze, dkk, 2017 dan Mono, dkk,2018. Tahap pertama dilakukan perhitunganturunan pertama horisontal dan turunan vertikal.Setelah diketahui turunan pertama dilakukanperhitungan bilangan gelombang, K, Thurston danSmith, 1997, dengan persamaan sebagai berikut :

Selanjutnya dilakukan perhitungan TiltDerivative A, Miller dan Singh, 1994 denganpersamaan berikut :

A(x,y)=atan

Perhitungan kedalaman batuan dasar atausumber magnetic, D, ditentukan denganpersamaan di bawah ini :

D= ………………………………………..(4)

merupakan nilai gelombang maksimumdari suatu sumber magnetik. Perhitungan danpenentuan semua parameter sumber magnetikdilakukan secara otomatis. Estimasi penentuanbatuan dasar magnetik ini dilakukan denganperangkat lunak Oasis Montaj.

Analisis SpektrumBeberapa saintis, seperti, Bhattacharyya,

1965., Spector dan Grant, 1970, Garcia dan Ness,1994, juga Maurizio, dkk, 1998, menjelaskanmetode analisis spektrum data anomali magnetdengan menggunakan transformasi Fourier dalammenghitung spektrum energi, Mishra dan Naidu,1974. Perhitungan spektrum dari data yang sudahdigrid merupakan perhitungan spektrum duadimensi sehingga dalam estimasi kedalamanbatuan dasar spektrum dua dimensi ini perludiekspresikan dalam spektrum satu dimensi yaitudalam radial dan angular spektrum, Spector danGrant 1970. Berdasarkan spektrum radial inikedalaman masing-masing batuan dasar, D,dihitung berdasarkan:

D= ……………………….…(5) D merupakan kedalaman batuan sumber

magnetik, sementara s merupakan nilaikemiringan dari masing-masing segmen dalamspektrum.

HASIL PENELITIAN

Estimasi kedalaman batuan dasar denganmetode SPI ditampilkan dalam bentuk data grid.kedalaman batuan dasar bervariasi dari kedalaman650-8000 meter, Gambar 5. Secara umum bagiantengah sampai selatan daerah penelitianmempunyai kedalaman batuan dasar lebih besaryang artinya memiliki batuan sedimen lebih tebal.Sementara bagian tengah sampai utara mempunyaikedalaman batuan dasar lebih kecil yangberasosiasi dengan sedimen tipis. Kedalaman lautarea penelitian berkisar antara 70-90 meter,sehingga kedalaman sedimen diperkirakanberkisar antara 560-7910 meter.

Estimasi kedalaman batuan dasar denganmetode analisis spektrum terhadap data gridanomali magnetik total dilakukan untuk verifikasidan pembanding hasil metode SPI. Area gridanomali magnetik dibagi kedalam tiga puluh dua(32) blok, Blok A sampai Blok GG, Gambar 6.Hasil estimasi memperlihatkan kedalaman batuandasar terdangkal dan terdalam berkisar antarkedalaman 2650-7760 meter, Gambar 7. Estimasikedalaman lebih detail memperlihatkan hasil yanglebih variasi mendekati estimasi kedalaman yangdiperoleh dengan metode SPI. Kisaran kedalamanbatuan dasar berkisar antara 500 – 7800 meter,Gambar 7.

…..(1)

…....(2)

…...(3)

Page 7: ESTIMASI KEDALAMAN BATUAN DASAR CEKUNGAN JAWA …

JURNAL GEOLOGI KELAUTAN Volume 18, No. 2, November 2020

117

Gambar 5. Peta kedalaman batuan dasar, area biru merupakan delineasi zona tinggian batuan dasar.

Gambar 6. Pembagian 32 blok terhadap peta anomali magnet total untuk metode analisis spektrum,

Page 8: ESTIMASI KEDALAMAN BATUAN DASAR CEKUNGAN JAWA …

JURNAL GEOLOGI KELAUTANVolume 18, No. 2, November 2020

118

Ketelitian dan perbandingan estimasikedalaman batuan dasar dari metode SPI dananalisis spektrum, terhadap beberapa data sumur(https://datamigas.esdm.go.id/), dapat dilihat padaTabel. 01.

PEMBAHASAN

Peta anomali magnetik total memperlihatkankelurusan yang relatif berarah timurlaut-baratdaya, kelurusan berkorelasi dengan keberadaanpola Tinggian Bawean, Madura Utara, MuriahThrough dan Pulau Laut Ridge yang terbentukakibat aktifitas tektonik. Detail pola ini tidakteridentifikasi pada peta anomali magnet total,Mudjiono, dan Pireno, 2001. Kelurusan anomalimagnet ini lebih menggambarkan pola kelurusandari Central Deep, North Madura Platform danSub Cekungan Madura. (Darmawan, dkk, 2018,Johansen dalam Cavalin, dkk, 2019). North MaduraPlatform merupakan tinggian batuan dasar di utaraPulau Madura.

Estimasi kedalaman batuan dasar berdasarkanmetode SPI dan analisis spektrum cukupkonsisten dan stabil dengan perbedaan estimasitidak signifikan lebih kecil dari 1200 meter,kelebihan dari metode SPI adalah dapatmemberikan distribusi kedalaman batuan dasardalam bentuk grid data yang mempermudahinterpretasi. Kestabilan estimasi ini sangattergantung dari penggunaan parameter saatmengaplikasikan metode SPI.

Pendekatan perataan kemiringan pada analisisspektrum memperlihatkan bahwa penggunaanlima data kemiringan memberikan informasi yanglebih rinci mengenai variasi kedalaman batuandasar dibandingkan dengan penggunakan duapendekatan kemiringan, yang hanya mengestimasihanya batuan dasar terdangkal dan terdalam,Gambar. 7.

Peta sebaran kedalaman batuan dasarmemperlihatkan bahwa, semakin ke utara batuandasar semakin dangkal. Kedalaman batuan dasar di

bagian utara diperkirakan berkisar antara 1200sampai dengan 3000 meter, kedalaman batuandasar ini mengisyaratkan ketebalan sedimen yanglebih tipis dibandingkan dengan di bagian selatan,sehingga pada area ini potensi terbentuknya

hidrokarbon sangat kecil, Gambar 5. Zona sedimentipis berada di bagian utara Pulau Bawean danMasalembo. Namun tidak menutup kemungkinantetap adanya potensi gas biogenik atau gasdangkal. Kecilnya peluang terbentuknya potensihidrokarbon inilah yang menyebabkan area initidak menarik bagi para investor.

Morfologi batuan dasar di cekungan ini sangatterjal di bagian selatan dan melandai semakin keutara seiiring dengan semakin dangkalnya batuandasar ini di utara Pulau Bawean dan Masalembo.

Ketebalan sedimen di bagian utara sendiritidak sepenuhnya dangkal, pada bagian timur lautarea penelitian diperkirakan memiliki sedimenyang relatif cukup tebal bervariasi antara 6000sampai 6500 meter, ± 40 km di bagian utara-timurlaut dari sumur NSA-1C yang mempunyaiketebalan sedimen 2042.06 meter, Gambar 8.Ketebalan sedimen di area ini cukup ideal dalampembentukan hidrokarbon, namun perlu dikaji dariaspek teknis lain terkait batuan sumber danperangkapnya. Sumur NSA-1C juga digunakanuntuk validasi dari estimasi kedalaman batuandasar, selisih antara hasil estimasi kedalamanbatuan dasar dengan data sumur adalah 200 meterlebih dangkal untuk metode SPI dan 700 meterlebih dalam untuk metode analisis spektrum.

Pada bagian timur area penelitian estimasikedalaman batuan dasar di validasi dengan datasumur Poleng B1. Pada sumur ini di kedalaman4350.80 meter masih merupakan bagian dariFormasi Ngimbang atau Formasi “CD” yang terdiridari batuan gamping, pasir, serpih dan lempungberumur Oligosen Awal, Gambar 9. Estimasikedalaman batuan dasar berdasarkan metode SPIdiperkirakan pada kedalaman 3700, sedangkan

Nama Sumur Kedalaman Batuan

Dasar Kedalaman Batuan

Dasar Kedalaman Batuan

Dasar Data Sumur (meter) SPI (meter) Analisis Spektrum (m)

NSA-1C

2042.06 1850±200 2713±700 POLENG-B1 >4350.80 3700 2653

KETAPANG 1 2910.70 2500±400 2350±600 JS 14A 3459.31 4000±600 2274±1200 JS 13 1 2599.82 3300±700 2894±300

Tabel 01. Hasil estimasi kedalaman batuan dasar metode SPI dan analisis spektrum terhadap kedalamanbatuan dasar berdasarkan data sumur.

Page 9: ESTIMASI KEDALAMAN BATUAN DASAR CEKUNGAN JAWA …

JURNAL GEOLOGI KELAUTAN Volume 18, No. 2, November 2020

119

metode analisis spektrum mengestimasi batuandasar pada kedalaman 2653 meter, estimasi darikedua metode ini jauh lebih dangkal.

Perbandingan ketebalan batuan sedimen padasumur di bagian selatan – sumur Poleng B1 dansumur di bagian utara - sumur NSA-1C untukinterval waktu geologi tertentu memperlihatkanmasing-masing formasi batuan tersebut semakinmenipis ke bagian utara. Formasi OK yangberumur Miosen Tengah dibagian selatanmencapai ketebalan 730 meter dan menipis kebagian utara dengan ketebalan 550 meter. FormasiKujung I-III, yang merupakan reservoar utama diCekungan Jawa Timur Utara, di bagian selatanmempunyai ketebalan 1645 meter menipis

kebagian utara dengan ketebalan sedimen hanyamencapai 762 meter.

Estimasi kedalaman berdasarkan metode SPIdibandingkan dengan lima data sumur, Tabel 01,memperlihatkan bahwa variasi terhadapkedalaman batuan dasar sebenarnya adalah 200 –700 meter, sedangkan untuk metode análisisspektrum variasinya adalah antara 300 – 1200meter.

Estimasi ketebalan sedimen berdasarkankedua metode ini secara kualitatif dan kuantitatifmemberikan kecenderungan yang sama bahwasemakin ke utara ketebalan sedimen di CekunganJawa Timur Utara semakin tipis. Namun di utaradari sumur NSA-1C berdasarkan hasil estimasi

Gambar 7. Estimasi kedalaman batuan dasar berdasarkan análisis spektrum-radial spektrum energi, 4 blok yangmewakili, a). Blok B, b). Blok Y, c). Blok BB dan d). Blok GG.

Page 10: ESTIMASI KEDALAMAN BATUAN DASAR CEKUNGAN JAWA …

JURNAL GEOLOGI KELAUTANVolume 18, No. 2, November 2020

120

Gambar 8. Deskripsi litologi pada sumur NSA 1c yang memperlihatkan adanya batuan dasar pada kedalaman6700 kaki, Harris, 1982.

Page 11: ESTIMASI KEDALAMAN BATUAN DASAR CEKUNGAN JAWA …

JURNAL GEOLOGI KELAUTAN Volume 18, No. 2, November 2020

121

yang dilakukan menunjukan adanya penebalanbatuan sedimen yang diperkirakan menjadideposenter yang berpotensi dalam pembentukanhidrokarbon.

Sumber hidrokarbon di Cekungan Jawa TimurUtara sampai saat ini teridentifikasi hanya ada duayaitu di área Central Deep dan sub cekunganMadura (Darmawan, dkk, 2018) yang cukup jauhuntuk bisa bermigrasi ke bagian utara sumur NSA-1C. Pada bagian utara sumur NSA-1C terdapat áreadengan ketebalan yang ideal dalam pembentukanhidrokarbon, namun perlu diidenttifikasi apakahada batuan sumbernya di área ini.

KESIMPULAN

Estimasi kedalaman batuan dasar berdasarkanmetode SPI berkisar antara 650 – 8000 meter dan2650-7780 meter berdasarkan metode analisisspektrum, Kedalaman batuan dasar ini berasosiasidengan ketebalan sedimen, yang sangat pentingdalam melakukan analisis hidrokarbon diCekungan Jawa Timur Utara.

Estimasi kedalaman batuan dasar berdasarkanmetode SPI memiliki ketelitian yang lebih baik

dengan simpangan terhadap kedalaman data sumurantara 10 – 27 %, sementara metode analisisspektrum simpangannya bervariasi dari 12 – 34 %.

Secara umum morfologi kedalaman batuandasar terjal di bagian selatan dan melandai kebagian utara. Bagian utara area penelitianmempunyai ketebalan sedimen yang relatif tipisberkisar antara 1200 – 3000 meter, tepatnya dibagian utara Pulau Bawean dan Pulau Masalembo.Berdasarkan ketebalan sedimennya, area ini tidakpotensial dalam pembentukan hidrokarbon. 40 kmdari sumur NSA-1C ke bagian utara – timulautteridentifikasi area dengan ketebalan sedimenberkisar antara 6000 – 6500 meter yang cukupideal dalam pembentukan hidrokarbon, sehinggadapat diusulkan untuk dilakukan studi lanjut dariaspek lainnya.

Sumber hidrokarbon di cekungan initeridentifikasi di wilayah Central Deep dan SubCekungan Madura. Jarak kedua sumberhidrokarbon ini cukup jauh terhadap area potensialdi bagian utara-timurlaut sumur NSA-1C, sehinggaperlu dilakukan studi terkait sumber hidrokarbondi area potencial yang teridentifikasi.

Gambar 9. Deskripsi litologi pada sumur Poleng B1 yang menunjukan ketebalan sedimensampai kedalaman 14200 kaki - 4200 meter berupa batu gamping, batu pasir, batuserpih, lempung tufa dan batubara, Sentosa, 1976.

Page 12: ESTIMASI KEDALAMAN BATUAN DASAR CEKUNGAN JAWA …

JURNAL GEOLOGI KELAUTANVolume 18, No. 2, November 2020

122

UCAPAN TERIMA KASIH

Penulis mengucapkan terima kasih kepadaKepala Pusat Penelitian dan PengembanganGeologi kelautan. Penulis juga menyampaikanterima kasih kepada Bapak Riza Rahardiawan yangtelah berusaha memperoleh data kompilasianomali magnet Coordinating Commite forGeosciences Programmes in East and SoutheastAsia (CCOP) saat beliau menghadiri kegiatanworkshop di Jepang. Tidak lupa juga kamisampaikan terima kasih kepada bapak ibu yangsudah membantu terselesaikannya penelitian ini.

DAFTAR PUSTAKA

Ayuba, R. A., dan Nur, A., 2018., Depth EstimatesDeduced from Source Parameter Imaging ofHigh Resolution Aeromagnetic Data overPart of Nasarawa and Environs, North-Central Nigeria. International Journal of NewTechnology and Research (IJNTR), Vol. 4.4:54-62.

Bhattacharyya, B. K. dan Lei-Kuang Leu, 1975.Spectral Analysis of gravity and magneticanomalies due to two dimensionalstructures: Geophysics, v. 40, pp. 993-1013.

Blakely, R.J., 1995. Potential Theory in Gravity andMagnetic Applications, CambridgeUniversity Press, New York.

Blakely, R. J. dan Simpson, R. W., 1986,Approximating edges of source bodies frommagnetic or gravity anomalies: Geophysics,Vol. .51:1494-149.

Cavalin, dkk, 2019. Application of Full WaveformInversion To Resolve An Eroded ShallowCarbonate Platform, North Madura, EastJava, Indonesia, Proceeding IPA, Forty-ThirdAnnual Convention & Exhibition.

Darmawan, dkk., 2018. North Madura PlatformCharging & Entrapment Modeling Study:An Effort to Understand HydrocarbonFilling History in Bukit Tua Field,Proceeding IPA, Forty-Second AnnualConvention & Exhibition.

ESDM one Map, Pusat Data dan Informasi,Kementerian Energi dan Sumber DayaMineral, 2019. https://geoportal.esdm.go.id/migas/.

Eze, M.O., Amoke, A. I., Dinneya, O. C., danAguzie, P. C., 2017. Basement andAutomatic Depth to Magnetic SourceInterpretation of Parts of Southern Benue

Trough and Anambra Basin. Journal ofApplied Geology and Geophysics, Vol. 5 .3: 67-74.

Fairhesd, J. D., Salem, A. dan Bakely, J.Continental to Basin Scale Mapping ofBasement Depth and Structure Using theTilt-Depth Method. EGM InternationalWorkshop 2010, Capri, Italy.

Garcia, J.G. dan Ness, G.E., 1994. Inversion of thepower spectrum from magnetic anomalies.Geophysics 59 (3), 391–401.

Hassan, H. H, Charters, R. A., dan Peirce, J. W.Mapping Depth to Basement Using 2DWerner Inversion of High-ResolutionAeroMagnetic (HRAM) Data. ExtendedAbstract at CSPG CSEG GeoConvention2007, Calgary, Alberta, Canada.

Harris, C. S, 1982. The Biostratigrafi of The AGIPIndonesia NSA-1C Well Drilled OffshoreNorth Bali, Indonesia. Project Report 1123.

Marwan, A. A., dan Yahia, M., A, 2018. UsingAeromagnetic Data for Mapping theBasement Depth and Contact Locations, AtSouthern Part of Tihamah Region, WesternYemen. Egyptian Journal of Petroleum 27:485-495. http://dx.doi.org/10.1016/j.ejpe.2017.07.015.

Maurizio, F., Tatina, Q., dan Angelo, S., 1998.Exploration of a lignite bearing in NorthernIreland, using ground magnetic. Geophysics62 (4), 1143–1150.

Migas Data Repository, Pusat Data dan InformasiKementerian Energi dan Sumber DayaMineral, 2020. https://datamigas.esdm.go.id/

Mishra, D. C dan Naidu, P. S., 1974. Two-dimensional power spectral analysis ofaeromagnetic fields. Geophys Prospect22:345–353.

Mono, J. A., Ndougsa-Mbarga, T., Bi-Alou, M. B.,Ngoh, J. D. dan Uwono, O. U., 2018.Inferring the Subsurface Basement Depthand the Contact Locations fromAeromagnetic Data over Loum-Minta Area(Centre-East Cameroon). InternationalJournal of Geo sciences, 9, 435-459. https://doi.org/10.4236ijg.2018.97028.

Mudjiono, R., dan Pireno, G. E., 2001, ExplorationOf The North Madura Platform, OffshoreEast Java Indonesia, Proceedings,Indonesian Petroleum Association 28thAnnual Convention & Exhibition.

Page 13: ESTIMASI KEDALAMAN BATUAN DASAR CEKUNGAN JAWA …

JURNAL GEOLOGI KELAUTAN Volume 18, No. 2, November 2020

123

Ofoha, C. C., Emujakporue, G., Ngwueke, M. I.,dan Kiani, I., 2016. Determination ofMagnetic Basement Depth over Parts ofSokoto Basin, within Northern Nigeria,Using Improved Source Parameter Imaging(ISPI) Technique. World Scientific News 50:266-277.

Odegard, M. E, Weber, W. R, Stavar, D. D. danDickson, W. G. Depth to Basement UsingSpectral Inversion of Magnetic and GravityData: Application to Northwest Africa AndBrazil. SEG Annual Meeting 2004, Denver,Colorado.

Phillips, J. D., 1978. A Program to Estimate Depthto Magnetic Basement from SampledMagnetic Profiles. Open File Report,Virginia, USGS.

Roest, W. R., Verhoef, J. dan Pilkington, M., 1992.Magnetic interpretation using the 3-Danalytic signal. Geophysics, Vol. 57, No. 1:116-125.

Salem, A., Green, C., Cheyney, S., Fairhead, D.,Aboud, E., dan Campbell, S., 2014. Mappingthe depth to magnetic basement usinginversion of pseudogravity: Application tothe Bishop model and the Stord Basin,northern North Sea. Interpretation, Vol. 2,No. 2. T69–T78. http://dx.doi.org/10.1190/INT-2013-0105.1.

Santosa, F. D., 1976. Geological Final ReportPoleng Field B-1 Well. Indonesia CitiesService.

Satyana, A. H., 2005. Oligo-Miocene Carbonate ofJava Indonesia: Tectonic-Volcanic Settingand Petroleum Implications. Procc. IPA.Thirtieth Annual Convention andExhibition, August 2005.

Spector, A. dan F.S. Grant, 1970. Statistical modelsfor interpreting magnetic data, Geophysics, v.35, no. 2, pp. 293-302.

Sribudiyani, Prasetya, I., Muchsin, N., Syapiie, B.,Ryacudu, R., Asikin, S., Kunto, T.,Harsolumakso, A. H., Astono, P., danYulianto , I., 2003, The Collision of The EastJava Microplate and Its Impication forHydrocarbon Occurences in The East JavaBasin, Proceedings of 29th AnnualIndonesian Petroleum AssociationConvention.

Thurston, J. B., dan Smith, R.S., 1997. Automaticconversion of magnetic data to depth, dip,and susceptibility contrast using the SPITMmethod, Geophysics 62 (3) 807–813.

Vahid Teknik dan Abdolreza Ghods, 2017. Depth ofMagnetic Basement in Iran Based on FractalSpectral Analysis of Aeromagnetic Data.Geophys. J. Int:209, 1878-1891. doi: 10.1093/gji/ggx132.

Page 14: ESTIMASI KEDALAMAN BATUAN DASAR CEKUNGAN JAWA …

JURNAL GEOLOGI KELAUTANVolume 18, No. 2, November 2020

124