BAB II

DASAR TEORI

2.1 METODE GRAVITASI

Metode gravitasi merupakan metode penyelidikan dalam geofisika yang didasarkan

pada variasi medan gravitasi di permukaan bumi. Dalam metoda ini yang dipelajari adalah

variasi gravitasi akibat variasi rapat massa batuan di bawah permukaan, sehingga dalam

pelaksanaannya yang diselidiki adalah perbedaan gravitasi dari suatu titik pengamatan

terhadap titik pengamatan lainnya.

Dalam metode gravitasi, pengukuran dilakukan terhadap nilai komponen vertikal dari

percepatan gravitasidi suatu tempat. Namun pada kenyataannya, bentuk bumi tidak bulat

sehingga terdapat variasi nilai percepatan gravitasi untuk masing-masing tempat. Hal-hal

yang dapat mempengaruhi nilai percepatan gravitasi adalah perbedaan derajat garis

lintang, perbedaan ketinggian (topografi), kedudukan bumi dalam tata surya, variasi rapat

massa batuan dibawah permukaan bumi, perbedaan elevasi tempat pengukuran dan hal

lain yang dapat memberikan kontribusi terhadap nilai gravitasi, misalnya bangunan dan

lain-lain.

Prinsip dari gravitasi bumi ini berkaitan erat dengan hokum newton. Hukum gravitasi

Newton :

F⃗=G ×M × m

R2R̂

Dimana, konstanta gravitasi (G)= 6,67 x 10-11 N.m2.kg-2. Sedangkan hukum Newton

lainnya adalah mengenai gerak yang menyatakan bahwa gaya ( F⃗) adalah perkalian antara

massa dengan percepatan. Hukum kedua Newton mengenai gerak, yaitu:

F⃗=m× g

Persamaan diatas disubstitusikan ke persamaan (10.2), maka didapat :

g=G ×M

R2

Persamaan terakhir ini menunjukkan bahwa besarnya percepatan yang disebabkan

oleh gravitasi di bumi (g) adalah berbanding lurus dengan massa bumi (M) dan berbanding

terbalik dengan kuadrat jari-jari (R) bumi.

Dalam teori, nilai gravitasi bumi besarnya sama diseluruh permukaan bumi. Dalam

kenyataannya nilai gravitasi bervariasi disetiap tempat karena bentuk bumi pepat akibat

rotasi bumi, bentuk topografi permukaan bumi yang tidak teratur serta distribusi massa

yang bervariasi terutama didekat permukaan.

Anomali medan gravitasi terjadi ketika terdapat perbedaan kerapatan massa batuan

bawah permukaan yang berakibat terjadinya perbedaan nilai medan gravitasi antara satu

titik terhadap titik lain di atas permukaan bumi. Faktor-faktor yang mempengaruhi adalah

posisi lintang (λ), bujur (ϑ ) dan ketinggian (h), sehingga nilainya dapat dituliskan

(Blakely, 1995) :

Dimana :

Δ g (λ , ϑ ,h) adalah anomali medan gravitasi

gobs (λ , ϑ , h) adalah medan gravitasi observasi,

gteori (λ ,ϑ , h) adalah medan gravitasi teoritis.

Dalam metode gravity biasa dikenal sebuah anomali yaitu anomali Bouguer. Anomali

Bouguer merupakan suatu representasi dari medan gaya berat yang paling umum untuk

memeperkirakan gambaran kondisi bawah permukaan berdasarkan kontras rapat massa

batuan. Dengan demikian harga anomali Bouguer absolut dapat dirumuskan

BA = Gsta – (g(Φ) + FAC + BC) + TC

Harga anomali yang diperoleh adalah harga anomali pada ketinggian titik amat yang

bersangkutan, tidak direduksi pada bidang MSL, untuk mereduksi anomali Bouguer ke

suatu bidang tertentu diperllukan proses. Pentingnya MSL sebagai bidang datum hanyalah

sebagai batas bahwa semua massa di atas MSL hanya terdeviasi dari keadaan ideal.

Untuk memperhitungkan harga anomali Bouguer diperlukan harga rapat massa batuan

rata-rata di daerah survei. Beberapa metoda yang dapat digunakan untuk memperkirakan

harga rapat massa batuan tersebut diantaranya adalah analisis rapat massa di laboratorium

terhadap contoh batuan permukaan dan hasil pemboran.

Pengukuran gaya berat dilakukan dengan cara “looping”, dimulai dari pengukuran di

titik pangkal (referensi) dilanjutkan pengukuran ke titik-titik yang ada di lapangan

kemudian kembali lagi ke titik-titik tersebut hingga berakhir di titik referensi (Pos PGA).

Cara ini dimaksudkan untuk mereduksi efek apungan (drift) dari gravitymeter. Koreksi

apungan itu disebabkan oleh sifat alat itu sendiri yang perubahannya dianggap linier

terhadap waktu untuk jangka pendek (beberapa jam), sehingga dengan pengukuran

looping ini kesalahan apungan bisa dikoreksi.

Data yang perlu dicatat dalam survei gravity ini adalah skala hasil pembacaan

gravitymeter, waktu pada saat pembacaan skala, dan diskripsi titik lokasi yang meliputi

nama desa, jalan, koordinat dan elevasi titik secara kasar. Pengukuran yang terbaca pada

gravitymeter masih berupa harga skala bacaan dengan harga bacaan dalam satuan miligal

(1 gal = 1cm/s2).

Dalam pemrosesan data pada metode Gravity, biasa dilakukan dengan beberapa

koreksi. Diantaranya adalah koreksi Tidal, awal pembacaan, Drift, Free Air(Udara Bebas),

koreksi medan, dan koreksi Bouguer.

Semua benda yang memliki suhu di atas suhu mutlak akan meradiasikan energi.

Besarnya energi yang diradiasikan oleh sebuah benda hitam per satuan luas diberikan oleh

hukum Stefan-Boltzmann :

Dimana :

ε adalah emisivitas dari benda,

σ adalah tetapan Stefan-Boltzmann

Ts adalah suhu permukaan (Kelvin)

BAB III

METODOLOGI

3.1 Waktu Dan Tempat Pelaksanaan

Praktikan menggunakan data yang didapat dari praktikum sebelumnya pada

daerah Tiris. Praktikan mengolah data pada tanggal 26 november 2014 berada di

ruang S2 Biomol, FMIPA Universitas Brawijaya.

3.2 Alat dan Bahan

Dalam pelaksanaan praktikum, praktikan telah mendapatkan data yang telah

ada, sehingga praktikan hanya melakukan proses prosesing dan interpretasi. Alat yang

digunakan antara lain adalah.

1. Alat Tulis

Digunakan untuk mencatat hal-hal yang dirasa penting saat praktikum dilakukan

2. Laptop

Digunakan sebagai alat untuk membantu jalannya proses pengolahan data hasil

praktikum.

Gambar 3.1 Laptop

3. Software

Software yang digunakan pada praktikum ini adalah ms.excel dan surfer

Gambar 3.2 software surfer dan ms.excel

3.3 Proses Pengolahan Data

Setelah diperoleh data penelitian, selanjutnya data tersebut diolah sesuai dengan

prosedur pengolahan data gravity. Pengolahan data awal yang dilakukan adalah

konversi nilai skala gravimeter ke miligal. Hal ini dilakukan karena data yang

diperoleh dari penelitian masih berupa skala gravimeter. Nilai gravitasi yang telah

dikonversi merupaakn hasil pengukuran variasi gaya berat dari titik pengukuran satu

ke titik pengukuran lain dan tidak mengukur gaya berat mutlak pada suatu titik ukur.

Selanjutnya adalah mereduksi nilai gravitasi yang terukur. Hal ini dilakukan karena

hasil pengukuran di lapangan masih terpengaruh kondisi geologis daerah penelitian.

Setelah didapatkan pengkonversian nilai gravity dan reduksi atau koreksi data dari

ms.excel kemudian diolah menggunakan surfer untuk membuat kontur persebaran

variasi nilai gravitasinya.

Gambar 3.3 hasil koreksi menggunakan ms.excel

Gambar 3.4 hasil plotting pada surfer

Gambar 3.5 peta 3D variasi gravitasi

BAB IV

HASIL DAN ANALISA

Dari data yang diolah pada surfer, didapatkan peta variasi gravitasi daerah Tiris. Peta

tersebut dapat dilihat pada gambar dibawah ini.

Gambar 4.1 peta 2D variasi gravitasi daerah Tiris

Dari peta diatas didapatkan rentan nilai variasi gravitasi berkisar antara -24000 hingga

14000. Batuan yang kompak, cenderung memiliki nilai gravitasi tinggi sehingga nilai

densitasnya juga tinggi, hal ini disebabkan karena batuan tersebut sepenuhnya diisi oleh

material penyusunnya. Sebaliknya batuan yang tidak kompak, cenderung memiliki nilai

gravitasi yang rendah sehingga memiliki densitas yang rendah juga.

Dari penjelasan diatas maka jika dihubungkan dengan persebaran panas,

dimungkinkan pada daerah variasi gravitasi rendah terdapat potensi panas. Hal ini

dikarenakan batuan tersebut berkemungkinan terisi oleh suatu uap air, sehingga

menyebabkan batuan tersebut tidak kompak. Sehingga pada nilai graviti akan bernilai rendah.

Sebaliknya pada daerah variasi gravitasi tinggi, dimungkinkan pada daerah tersebut

tidak terdapat suatu potensi panas. Hal ini disebabkan karena batuan tersebut kompak

sehingga tidak terisi oleh fluida panas, sehingga nilai gravitasinya akan besar.

Dari peta 3D, maka dapat ditentukan dimana lokasi potensi panas terdapat. Lokasi

tersebut dapat dilihat pada gambar di bawah ini.

Gambar 4.2 letak potensi sumber panas daerah Tiris

Dari gambar diatas maka didapatkan bahwa daerah yang dilingkari tanda merah

adalah daerah potensi panas. Hal ini ditunjukkan dengan nilai gravitasi rendah yang berwarna

biru.

BAB V

PENUTUP

5.1 Kesimpulan

Dari proses interpretasi yang dilakukan didapatkan bahwa daerah yang memiliki

potensi panas adalah daerah yang memiliki nilai gravitasi rendah. Hal ini dikarenakan batuan

tersebut kemungkinan tidak kompak sehingga uap panas akan mengisi rongga-rongga batuan

sehingga memunculkan nilai gravitasi rendah. Sedangkan pada nilai gravitasi tinggi berarti

daerah tersebut didominasi oleh batuan yang kompak, sehingga potensi panas tidak

memungkinkan muncul pada daerah ini.

5.2 Saran

Dalam praktikum ini tidak terdapat data rekaman suhu, sehingga penganalisaan suhu hanya

didasarkan pendugaan saja. Diharapkan untuk praktikum selanjutnya dimasukkan data

pengukuran suhu, sehingga data yang diperoleh menjadi lebih akurat.

DAFTAR PUSTAKA

Burger, H.Robert. 1992. Exploration Geophysics of the Shallow Subsurface. New Jersey:

Prentice Hall

Jacobs,J.A, Russel,R.D, Wilson,J.Tuzo. 1974. Physics and Geology. New York: Mc Graw-

Hill Book Company

Telford. 1990. Applied Geophysics. London : McgraHill