Delineation of Sedimentary Subbasin and Subsurface Interpretation East Java Basin in the Madura Strait and Surrounding Area Based on Gravity Data Analysis

Imam Setiadi, Budi Setyanta, Tumpal Bernhard Nainggolan, Joni Widodo

Abstract


East Java basin is a very large sedimentary basin and has been proven produce hydrocarbons, this basin consists of several different sub-basins, one of the sub-basin is in the Madura Strait and surrounding areas. Gravity is one of the geophysical methods that can be used to determine geological subsurface configurations and delineate sedimentary sub-basin based on density parameter. The purposes of this study are to delineate sedimentary sub-basins, estimate the thickness of sedimentary rock, interpret subsurface geological model and identify geological structures in the Madura Strait and surrounding areas. Data analysis which used in this paper are spectral analysis, spectral decomposition filter and 2D forward modeling. The results of the spectral analysis show that the thickness of sedimentary rock is about 3.15 Km. Spectral decomposition is performed at four different wave numbers cut off, namely (0.36, 0.18, 0.07 and 0.04), each showing anomaly patterns at depth (1 Km, 2 Km, 3 Km and 4 Km). The sub-basins that can be delineated from the gravity data analysis are 10 sedimentary sub-basins, while the structural patterns identified are basement high, graben and fault. 2D modeling results indicate that the basement is a continental crust with a mass density value of 2.7 gr/cc. Sedimentary rock from modeling result consecutively from the bottom to up, the first is Paleogene sedimentary rock with mass density value of 2.4 gr/cc and above this layer is Neogene sedimentary rocks with mass density values of 2.25 gr/cc. The results of the subsurface geological modeling analysis show that based on the graben pattern and the basement high of the East Java basin in the Madura Strait and surrounding areas there are many structural patterns that support the development of petroleum systems like at the western part of the East Java basin that have already produced hydrocarbon.

Keywords : Gravity, spectral analysis, spectral decomposition filter, 2D Modeling, East java basin

 

Cekungan Jawa Timur merupakan cekungan sedimen yang sangat besar dan telah terbukti memiliki kandungan minyak dan gas bumi. Cekungan ini terdiri atas beberapa sub-cekungan yang berbeda-beda, salah satunya adalah sub-cekungan yang ada pada wilayah selat Madura dan sekitarnya. Gayaberat merupakan salah satu metoda geofisika yang dapat digunakan untuk mengetahui konfigurasi bawah permukaan serta mendelineasi sub-cekungan sedimen berdasarkan parameter rapat massa (densitas). Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mendelineasi sub-cekungan sedimen, memperkirakan ketebalan sedimen, menginterpretasi geologi bawah permukaan serta mengidentifikasi struktur yang ada pada wilayah selat madura dan sekitarnya. Analisis data yang digunakan yaitu analisis spektral, filter spektral dekomposisi serta pemodelan maju (forward modeling) 2D. Hasil analisis spektral menunjukaan bahwa tebal batuan sedimen rata-rata adalah sekitar 3.15 Km. Spektral dekomposisi dilakukan pada empat bilangan gelombang cuttoff yang berbeda beda yaitu (0.36, 0.18, 0.07 dan 0.04) yang masing-masing menunjukkan pola anomali pada kedalaman (1 Km, 2 Km, 3 Km dan 4 Km). Sub-cekungan yang dapat didelineasi dari analisis data gayaberat ini adalah sebanyak 10 sub-cekungan sedimen, sedangkan pola struktur yang teridentifikasi yaitu berupa tinggian, graben dan patahan. Hasil pemodelan 2D menunjukkan bahwa batuan dasar adalah berupa kerak kontinen dengan nilai rapat massa 2.7 gr/cc. Batuan sedimen hasil pemodelan secara berturut turut dari bawah ke atas yang pertama yaitu batuan sedimen yang berumur Paleogen dengan nilai rapat massa 2.4 gr/cc dan di atasnya adalah batuan sedimen berumur Neogen yang mempunyai nilai rapat massa 2.25 gr/cc. Hasil analisis model bawah permukaan menunjukkan bahwa berdasarkan pola graben dan tinggian cekungan Jawa Timur segmen selat Madura dan sekitarnya cukup banyak terdapat pola struktur yang mendukung berkembangnya petroleum system seperti pada wilayah sebelah barat cekungan Jawa Timur yang sudah berproduksi hidrokarbon.

Kata Kunci : Gayaberat, spektral analisis, filter spektral dekomposisi, pemodelan 2D, Cekungan Jawa Timur


Keywords


Gravity;spectral analysis;spectral decomposition filter;2D Modeling; East java basin

Full Text:

PDF

References


Aziz, S., Sutrisno, Noya, Y., dan Brata, K., 1992. Peta Geologi Lembar Tanjungbumi dan Pamekasan, Jawa, sekala 1 : 100.000, Pusat Penelitian dan Pengembangan Geologi, Bandung.

Blakely, R. J., 1996, Potential Theory in Gravity and Magnetic Applications, Cambridge University Press, Cambridge.

Buyung, N., Mirnanda, E., dan Susilo, A., 1994. Peta Anomali Bouguer Lembar Malang, Jawa, sekala 1 : 100.000, Pusat Penelitian dan Pengembangan Geologi, Bandung.

Dicky, F., Nandi, H., Suharno, dan Setiadi, I., 2017, Studi Pola Subcekungan Hidrokarbon menggunakan Analisis Spektral Decomposition Pemodelan 2D dan Pemodelan 3D berdasrkan data Gayaberat daerah Longiram, Kalimantan Timur, Jurnal Geofisika Eksplorasi 3(3), Jurusan Teknik Geofisika Universitas Lampung.

Ermawan, T., dan Tasno, D.P., 1994. Peta Anomali Bouguer Lembar Tanjungbumi-Pamekasan, Jawa, sekala 1 : 100.000, Pusat Penelitian dan Pengembangan Geologi, Bandung.

Karunianto, A.J., Haryanto, D., Hikmatullah, F., dan Lausanpura, A., 2017, Penentuan Anomali Gayaberat Regional dan Residual menggunakan Filter Gaussian daerah Mamuju Sulawesi barat, Eksplorium 38(2) November Tahun 2017, 89-98.

Mudjiono, R., Pireno, G., 2001, Exploration of the North Madura Platform, Offshore East java, Indonesia, Proceedings Indonesian Petroleum Association. Twenty Eighth Annual Convention and Exhibition, IPA01-G-138.

Nainggolan, D.A., Hayat, D.Z., dan Dibyantoro, H., 1994a. Peta Anomali Bouguer Lembar Mojokerto, Jawa, sekala 1 : 100.000, Pusat Penelitian dan Pengembangan Geologi, Bandung.

Nainggolan, D.A., Hayat, D.Z., dan Dibyantoro, H., 1994b. Peta Anomali Bouguer Lembar Tuban, Jawa, sekala 1 : 100.000, Pusat Penelitian dan Pengembangan Geologi, Bandung.

Nainggolan, D.A., Hayat, D.Z., dan Dibyantoro, H., 1995. Peta Anomali Bouguer Lembar Blitar, Jawa, sekala 1 : 100.000, Pusat Penelitian dan Pengembangan Geologi, Bandung.

Nainggolan, D.A., dan Iryanto, D., 1995. Peta Anomali Bouguer Lembar Probolinggo, Jawa, sekala 1 : 100.000, Pusat Penelitian dan Pengembangan Geologi, Bandung.

Noya, Y., Suwarti, T., Suharsono, dan Sarmili, L., 1992. Peta Geologi Lembar Mojokerto, Jawa, sekala 1 : 100.000, Pusat Penelitian dan Pengembangan Geologi, Bandung.

Obasi, A.I., Onwuemesi, A.G., and Romanus, O.M., 2016, An Enhanced Trend Surface Analysis Equation for Regional-Residual Separation of Gravity Data, Journal of Applied Geophysiscs, 135, September 2016, 90-99.

Panjaitan, 2010. Prospek Migas pada cekungan Jawa Timur dengan pengamatan Metode Gayaberat, Buletin Sumber Daya Geologi, 5(3), ISSN 1907-5367, eISSN 2580-1023.

Santosa, S., dan Atmawinata, S., 1992. Peta Geologi Lembar Kediri, Jawa, sekala 1 : 100.000, Pusat Penelitian dan Pengembangan Geologi, Bandung.

Santosa, S., dan Suwarti, T., 1992. Peta Geologi Lembar Malang, Jawa, sekala 1 : 100.000, Pusat Penelitian dan Pengembangan Geologi, Bandung.

Satyana, A.H., and Asnidar, 2008. Mud Diapirs and Mud Volcanoes in Depressions of Java to Madura : Origins, Natures, and Implications to Petroleum System, Proceedings Indonesian Petroleum Association. Thirty Second Annual Convention and Exhibition, IPA08-G-139.

Satyana A.H.,, 2016. The Emergence of Pre-Cenozoic Petroleum System in East Java Basin: Constraint from New Data and Interpretation of Tectonic Reconstruction, Deep Seismic and Geochemistry, Proceedings Indonesian Petroleum Association. Fortieth Annual Convention and Exhibition, IPA16-573-G.

Sribudiyani, Nanang Muchsin, Rudy Ryacudu, Triwidiyo Kunto, Puji Astono, Indra Prasetya, Benyamin Sapiie, Sukendar Asikin, Agus H.Harsolumakso, and Ivan Yulianto, 2003, The Collision of The East Java Microplate and Its Implication for Hidrocarbon Occurrences in the East Java Basin, Proceedings Indonesian Petroleum Association. Twenty Ninth Annual Convention and Exhibition, IPA03-G-085.

Suharsono, dan Suwarti, T., 1992. Peta Geologi Lembar Probolinggo, Jawa, sekala 1 : 100.000, Pusat Penelitian dan Pengembangan Geologi, Bandung.

Supandjono, J.B., Hasan, K., Panggabean, H., Satria, D., dan Sukardi, 1992. Peta Geologi Lembar Surabaya and Sapulu, Jawa, sekala 1 : 100.000, Pusat Penelitian dan Pengembangan Geologi, Bandung.

Suharyono, S., dan Sucihati, B. W., 1994. Peta Anomali Bouguer Lembar Lumajang, Jawa, sekala 1 : 100.000, Pusat Penelitian dan Pengembangan Geologi, Bandung.

Syarif, N., Suharyono, S., dan Subagio, 1994. Peta Anomali Bouguer Lembar Surabaya- Sapulu Jawa, sekala 1 : 100.000, Pusat Penelitian dan Pengembangan Geologi, Bandung.

Tasno, D.P., Ermawan, T., dan Setyanta, B., 1995. Peta Anomali Bouguer Lembar Turen, Jawa, sekala 1 : 100.000, Pusat Penelitian dan Pengembangan Geologi, Bandung.

Tasno, D.P., dan Ermawan, T., 1997. Peta Anomali Bouguer Lembar Bawean dan Masalembo, Jawa, sekala 1 : 100.000, Pusat Penelitian dan Pengembangan Geologi, Bandung.

Telford, W. M., Geldart, L. P., Sheriff, R. E., and Keys. D. A., 1990, Applied Geophysics, Cambridge University Press, Cambridge.

Topex.ucsd.edu/cgi-bin/get_data.cgi, Free air anomaly data, Madura strait and surrounding area. Accesed in 28th August 2018.

Zahra, H.S. and Oweis, H.T., 2016. Application of high-pass filtering techniques on gravity and magnetic data of the eastern Qattara Depression area, Western Desert, Egypt. NRIAG Journal of Astronomy and Geophysics, 5(1), 106-123. http://doi.org/10.1016/j.nrjag.2016.01.005




DOI: http://dx.doi.org/10.32693/bomg.34.1.2019.621