Penyusunan Model Bawah Permukaan Zona Subduksi Cascadia Menggunakan Data Gravitasi Satelit

ARDIANA HANATAN, Dr. Eddy Hartantyo, M. Si, Dr. rer. nat. Sintia Windhi Niasari, M. Eng

2018 | Tesis | S2 Ilmu Fisika

Zona subduksi Cascadia terletak pada northwestern United States dan terbentuk akibat penujaman sisa lempeng Farallon (lempeng dominan Juan de Fuca) terhadap lempeng Amerika Utara. Subduksi tersebut mengakibatkan adanya beberapa fitur geologi di negara bagian Oregon, Idaho, dan Wyoming. Tujuan utama penelitian ini adalah untuk menggambarkan struktur Zona Subduksi Cascadia berdasarkan medan anomali gravitasi yang didapatkan dari data gravitasi sekunder satelit TOPEX/ Poseidon dan menyusun model dua setengah dimensi (2,5D) struktur bawah permukaan Zona Subduksi Cascadia. Kontinuasi ke atas sejauh 8.000 m di atas permukaan laut dilakukan untuk memisahkan anomali lokal dan regional. Pemodelan 2,5D dilakukan pada anomali gravitasi regional berdasarkan variasi densitas. Berdasarkan pemodelan dapat disimpulkan bahwa subduksi lempeng Juan de Fuca terhadap lempeng Amerika Utara di koordinat 44°LU dimulai pada -123°BB. Subduksi membentuk sudut 50° dan memiliki kedalaman 160 km (kedalaman maksimum pemodelan). Zona di bawah permukaan Oregon memiliki densitas sekitar 2,7 gr/cm3 hingga 3 gr/cm3 dan diinterpretasi sebagai batuan beku basalt dan rhyolitik. Idaho didominasi oleh Snake River Plain dan merupakan fore arc basin yang menunjukkan densitas antara 2,7 gr/cm3 hingga 2,9 gr/cm3. Pada negara bagian Wyoming bagian barat terdapat Yellowstone caldera. Negara bagian Wyoming bagian timur termasuk ke dalam back arc basin dan memiliki densitas sekitar 2,7 gr/cm3 hingga 3 gr/cm3. Hal tersebut diidentifikasi sebagai batuan siltstone, sandstone, dan shale. Persebaran nilai densitas di Zona Subduksi Cascadia antara lain: samudra pasifik 1,03 gr/cm3, sedimen di bawah Samudra Pasifik 2,45 gr/cm3, prisma akresi rata-rata 2,8 gr/cm3, lempeng samudra Juan de Fuca: 3,35 gr/cm3 hingga 3,5 gr/cm3, dan lempeng benua Amerika Utara 2,67-3 gr/cm3.

Cascadia Subduction Zone located in northwestern United States. The remnants of Farallon plate subduct the North American plate and form this subduction area. One of Farallon plate remnants, i.e. Juan de Fuca plate, subducts dominantly the North American plate. Subduction forms some geological features in Oregon, Idaho, and Wyoming. The main purposes of this research are to visualize the structures of Cascadia Subduction Zone based on gravity anomaly from TOPEX/ Poseidon satellite and construct 2.5D subsurface density model of Cascadia Subduction Zone. We used 8.000 m of upward continuation to separate local and regional gravity anomaly. Subsurface density model constructed using regional gravity anomaly. Juan de Fuca plate subduction towards Northern American plate in coordinate 44°N starts from -123°W. This subduction has 50° of dip and 160 km length (maximum length of this modeling). The subsurface of Oregon dominated by rocks that its density around 2.67 gr/cm3 until 3 gr/cm3. It interpreted by basaltic igneous rocks and rhyolitics. Idaho dominated by Snake River Plain geological feature and identified as fore arc basin. Its density is around 2.7 gr/cm3 until 2.9 gr/cm3. The Yellowstone caldera located in the west side of Wyoming. East side of Wyoming identified by back arc basin. It has density around 2.7 gr/cm3 until 2.9 gr/cm3 and interpreted by siltstone, sandstone, and shale. The result of density values distribution: Pacific ocean 1,03 gr/cm3, sediment under Pacific Ocean 2,45 gr/cm3, the accretion prism has an average density 2,8 gr/cm3, Juan de Fuca plate 3,35 gr/cm3 until 3,5 gr/cm3, and northern American plate 2,67-3 gr/cm3.

Kata Kunci : Metode Gravitasi, Zona Subduksi Cascadia, Data Gravitasi Satelit