Tugas.

Cari mengenai metode eksplorasi geofisika minimal 3, pilih satu satu kemudian

jelaskan batuan apa saja yang refleksikan dan sifat-sifat batuannya !

EKSPLORASI GEOFISIKA

Metoda geofisika merupakan salah satu metoda yang umum digunakan dalam

eksplorasi endapan bahan galian. Metoda ini tergolong kepada metoda tidak

langsung, dan sering digunakan pada tahapan eksplorasi pendahuluan

(reconnaissance), mendahului kegiatan-kegiatan eksplorasi intensif lainnya.

Adapun tahapan-tahapan pekerjaan yang umum digunakan dalam metoda

geofisika adalah :

Survei pendahuluan (penentuan lintasan)

Pemancangan (penandataan titik-titik ukur) dalam areal target

Pengukuran lapangan

Pembuatan peta-peta geofisika

Penarikan garis-garis isoanomali

Penggambaran profile

Interpretasi anomaly

1. Metoda Tahanan Jenis (Resistivity)

Metoda geolistrik adalah salah satu metoda geofisika untuk menyelidiki

kondisi bawah permukaan, yaitu dengan mempelajari sifat aliran listrik pada

batuan di bawah permukaan bumi. Penyelidikan ini meliputi pendeteksian

besarnya medan potensial, medan elektromagnetik dan arus listrik yang mengalir

di dalam bumi baik secara alamiah (metoda pasif) maupun akibat injeksi arus ke

dalam bumi (metoda aktif) dari permukaan.Dengan metoda elektrik (salah

satunya tahanan jenis) mempunyai prinsip dasar mengirimkan arus ke bawah

permukaan, dan mengukur kembali potensial yang diterima di permukaan. Hanya

saja perlu diingat bahwa untuk daerah dengan formasi yang bersifat isolator

metoda elektrik ini tidak efektif.

Pada Gambar 11 dapat dilihat sebaran arus pada permukaan akibat arus listrik

yang dikirim ke bawah permukaan. Garis tegas menunjukkan arus yang dikirim

mengalami respon oleh suatu lapisan yang homogenous. Sedangkan arus putus-

putus menunjukkan arus normal dengan nilai yang sama. Garis-garis tersebut

disebut dengan garis equipotensial.

Gambar 11. Garis-garis equipotensial

Berdasarkan harga resistivitas listriknya, batuan/mineral dapat dikelompokkan

menjadi tiga :

konduktor baik (10-8<<1.m)

konduktor sedang (1<<107.m)

konduktor baik (>107.m)

1.1 Faktor Geometri

Dalam melakukan eksplorasi tahanan jenis (resistivitas) diperlukan

pengetahuan secara perbandingan posisi titik pengamatan terhadap sumber

arus. Perbedaan letak titik tersebut akan mempengaruhi besar medan listrik yang

akan diukur. Besaran koreksi terhadap perbedaan letak titik pengamatan

tersebut dinamakan faktor geometri. Faktor geometri diturunkan dari beda

potensial yang terjadi antara elektroda potensial MN yang diakibatkan oleh injeksi

arus pada elektroda arus AB, yaitu :

ΔV= VM-VN =Iρ2 π [(1AM −

1BM )−(1AN −

1BN )]

ρ= 2 π [(1AM −1BM )−(1AN −1

BN )]−1ΔVI

ρ= KΔVI

Gambar 12. Susunan jarak elektoda arus dan potensial

Faktor geometri K, merupakan unsur penting dalam perdugaan geolistrik baik

pendugaan vertikal maupun horizontal, karena faktor geometri akan tetap untuk

posisi AB dan MN yang tetap.

1.2 Konfigurasi Susunan Alat

Untuk mempermudah pekerjaan dan perhitungan interpretasi, penempatan

elektroda diatur menurut aturan tertentu. Beberapa aturan tersebut antara lain :

a. Metoda Wenner

Gambar 13. Konfigurasi alat untuk metoda Wenner

Dengan K=2a

Keuntungan dan keterbatasan metoda Wenner :

Sangat sensitif terhadap perubahan lateral setempat (gawir/lensa setempat)

Karena bidang equipotensial untuk benda homogen berupa bola, data lebih

mudah diproses atau dimengerti

Jarak elektroda arus dengan potensial relatif lebih pendek dari sehingga daya

tembus alat sama lebih besar

Memerlukan tenaga/buruh lebih banyak.

b. Metoda Schlumberger

Gambar 14. Konfigurasi alat untuk metoda Schlumberger

Dengan K=

π (L2− l2 )2 l

Keuntungan dan keterbatasan metoda Schlumberger :

Tidak terlalu sensitif terhadap adanya perubahan lateral setempat, sehingga

metoda ini dianjurkan untuk penyelidikan dalam

Elektoda potensial tidak terlalu sering dipindahkan, sehingga mengurangi

jumlah tenaga/buruh yang dipakai

Perbandingan AB/MN harus diantara 2,5 < AB/MN < 50.

c. Metoda Double-dipole (Dipole-dipole)

Dengan

K=π ( r 2

a - r2)

Gambar 15. Susunan konfigurasi metoda Dipole-dipole

d. Metoda Pole-dipole

Gambar 16. Susunan konfigurasi alat untuk metoda Pole-dipole

Dengan K=2π ab

b-a

1.3 Interpretasi Data

Pada Gambar 17 dapat dilihat contoh grafik hasil pengukuran lapangan dan

interpretasi bawah permukaan yang diperkirakan.

Gambar 17. Apparent resistivity dan interpretasi profil hasil pengukuran.

Metoda yang digunakan dalam interpretasi data tahanan jenis ini adalah metoda

pencocokan kurva (curve mutching). Metoda ini dilakukan karena dari data hasil

pengukuran lapangan yang kita dapatkan adalah harga resistivitas semu

(apparent resestivity) sebagai fungsi dari spasi elektrodanya, as = f(AB/2) atau

log as = log f(AB/2).

Ada beberapa tahapan yang dilakukan dalam metode ini, yaitu :

Interpretasi lapangan, yaitu penentuan bentangan maksimal dan penentuan

tipe kurva lapangan

Interpretasi awal untuk menentukan harga resistivitas masing-masing lapisan

dengan menggunakan kurva standar dan kurva bantu (curve matching partial).

Setelah diperoleh nilai resistivitas lapisan dan ketebalannya, maka selanjutnya

dapat kita interpretasikan jenis batuan berdasarkan tabel resistivity beberapa

jenis batuan (Tabel 2)

Interpretasi akhir, Pada tahap ini hasil interpretasi pendahuluan harus

dikonfirmasikan dengan data lainnya, misalnya data geologi, sehingga

informasi yang disajikan lebih lengkap.

Tabel 2. Harga tahanan jenis beberapa jenis batuan

Tipe Batuan Resistivity Range (ohm.m)

Granite 3.10-2 - 106

Dacite 2.104(wet)

Andecite 4,5.104(wet) - 1,7.102(dry)

Diabas 20 - 5.107

Basalt 10 - 1,3.107

Tuff 2.103(wet) - 105(dry)

Marble 102 - 2,5.108(dry)

Soil (lapukan batuan kompak) 10 - 2.103

Clay (lempung) 1 - 100

Alluvial dan pasir 10 - 800

Limestone (batu gamping) 50 - 107

Konglomerat 2,5 - 104

Surface water (pada batuan sedimen)

10 - 100

Air payau (3%) 0 -15

Air laut 0 - 2

2. Metoda Potensial Diri (Self Potential)

Metoda potensial diri pada dasarnya merupakan metoda yang menggunakan

sifat tegangan alami suatu massa (endapan) di alam. Hanya saja perlu diingat

bahwa anomali yang diberikan oleh metoda potensial diri ini tidak dapat langsung

dapat dikatakan sebagai badan bijih tanpa ada pemastian dari metoda lain atau

pemastian dari kegiatan geologi lapangan.

Karena pengukuran dalam metoda potensial diri diperoleh langsung dari

hubungan elektrik dengan bawah permukaan, maka metoda ini tidak baik

digunakan pada lapisan-lapisan yang mempunyai sifat pengantar listrik yang

tidak baik (isolator), seperti batuan kristalin yang kering.

Potensial diri yang ada di alam dapat dikelompokkan menjadi dua, yaitu :

The small background potenstials, yang mempunyai interval (fraksi) sampai

dengan puluhan mV. Potensial alami ini juga dapat bernilai minus.

Potensial mineralisasi, yang mempunyai orde dari ratusan mV sampai dengan

ribuan mV.

Secara umum, peralatan yang digunakan pada metoda potensial diri ini terdiri

dari elektroda, kabel, dan voltmeter. Elektroda yang digunakan terbuat seperti

tabung panjang yang diisi dengan larutan CuSO4 dengan porosnya terbuat dari

dari tembaga. Tipe lainnya dikenal dengan elektroda Calomel yang diisi oleh KCl-

HgCl2 (lihat Gambar 9). Voltmeter digunakan sebagai penghubung elektroda-

elektroda.

Gambar 9. Elektroda yang digunakan dalam metoda potensial diri

Ada dua alternatif dalam melakukan pengukuran metoda potensial diri ini :

Cara yang pertama, salah satu elektroda tetap, sedangkan yang satu lagi

bergerak pada lintasannya.

Cara yang kedua, kedua elektroda bergerak bersamaan secara simultan,

katakanlah dengan interval 50 m.

Hasil pengukuran digrafikkan antara jarak (m) dengan hasil pengukuran (mV).

Jika gradien hasil pengukuran memperlihatkan gradien yang tinggi (negatif ke

positif yang tinggi) terhadap zero level dapat dijadikan sebagai indikator anomali

(titik infleksi), lihat Gambar 10.

Gambar 10. Potensial diri dan gradien potensial diri sepanjang penampang melintang tubuh bijih.

Hasil dari survei potensial ini disajikan dalam bentuk peta isopotensial, dan

interpretasi dilakukan terhadap daerah anomali dengan menggunakan

penampang melintang yang memotong daerah anomali.

3. Metoda Magnetik

Beberapa tipe bijih seperti magnetit, ilmenit, dan phirotit yang dibawa oleh bijih

sulfida menghasilkan distorsi dalam magnet kerak bumi, dan dapat digunakan

untuk melokalisir sebaran bijih. Disamping aplikasi landsung tersebut, metoda

magnetik dapat juga digunakan untuk survei prospeksi untuk mendeteksi

formasi-formasi pembawa bijih dan gejala-gejala geologi lainnya (seperti sesar,

kontak intrusi, dll).

Penggunaan metoda magnetik didalam prospek geofisika adalah berdasarkan

atas adanya anomali medan magnet bumi akibat sifat kemagnetan batuan yang

berbeda satu terhadap lainnya. Alat untuk mengukur perbedaan kemagnetan

tersebut adalah magnetometer.

Gaya magnet (F) yang ditimbulkan oleh dua buah kutub yang berjarak (r) dengan

muatan masing-masing (m1) dan (m2) adalah :

F =1μ

.m1 .m2

r 2.r

, dimana : adalah permeabilitas magnetik medium.

Kuat medan magnetik (H) pada suatu titik dengan jarak (r) dari muatannya

adalah :

H = m

μr2. r

,

Jika suatu benda berada dalam medan magnetik dengan kuat medan (H), maka

akan terjadi polarisasi magnetik (I) sebesar : I = k.H,

dimana k adalah kerentanan (susceptibilities) magnetik.

Polarisasi magnetik (I) disebut juga dengan intensitas magnetisasi pada suatu

medan magnet lemah. Kerentanan magnetik yang merupakan sifat kemagnetan

suatu benda/batuan yang besarannya dalam satuan SI atau dalam emu yang

diberikan oleh hubungan sebagai berikut :

k = 4.k‘

dimana k’ adalah kerentanan magnetik dalam satuan emu dan k dalam SI.

Medan magnetik yang terukur oleh magnetometer (B) adalah medan magnet

induksi, sebagai berikut :

B=μ0 H+μ0kH

=(1+k ) μ0H =(1+k )B0

Faktor (1+k) dilambangkan dengan r atau dikenal dengan permeabilitas

magnetit relatif. Jika k diabaikan, maka 0r = , yang dikenal sebagai

permeabilitas absolut (ohm.dt/m).

2.1 Sifat Umum Kemagnetan Batuan

Medan magnet bumi secara sederhana dapat digambarkan sebagai medan

magnet yang ditimbulkan oleh batang magnet raksasa yang terletak didalam inti

bumi, namun tidak berimpit dengan pusat bumi. Medan magnet ini dinyatakan

dalam besar dan arah (vektor) dimana arahnya dinyatakan dalam deklinasi

(penyimpangan terhadap arah utara-selatan geografis) dan inklinasi

(penyimpangan terhadap arah horizontal).

Kuat medan magnet yang terukur dipermukaan sebagian besar berasal dari

dalam bumi (internal field) mencapai lebih dari 90%, sedangkan sisanya adalah

medan magnet dari kerak bumi, yang merupakan target didalam eksplorasi

geofisika, dan medan dari luar bumi (external field).

Karena medan magnet dari dalam bumi merupakan bagian yang terbesar, maka

medan ini sering juga disebut sebagai medan utama yang dihasilkan oleh

adanya aktivitas di dalam inti bumi bagian luar (salah satu konsep adanya medan

utama ini adalah dari teori dinamo).

Mineral-mineral dengan sifat magnet yang cukup tinggi antara lain :

Oksida-oksida besi : FeO – Fe2O3 – TiO2

Sulfida-sulfida dalam series troilite-phyrotit

2.2 Kerentanan (susceptibilities) Batuan

Kerentanan magnetik merupakan parameter yang menyebabkan timbulnya

anomali magnetik dan karena sifatnya yang khas untuk setiap jenis mineral,

khususnya logam, maka parameter ini merupakan salah satu subjek didalam

prospek geofisika.

Telah diketahui bahwa adanya medan magnet bumi menyebabkan terjadinya

induksi magnetik yang besarnya adalah penjumlahan dari medan magnet bumi

dan magnet batuan dengan kerentanan magnetik yang cukup tinggi. Besaran ini

adalah total medan magnet yang terukur oleh magnetometer apabila remanan

magnetiknya dapat diabaikan.

Setiap jenis batuan mempunyai sifat dan karakteristik tertentu dalam medan

magnet yang dimanifestasikan dalam parameter kerentanan magnetik batuan

atau mineralnya (k). Dengan adanya perbedaan dan sifat khusus dari tiap jenis

batuan atau mineral inilah yang melandasi digunakannya metoda magnetik untuk

kegiatan eksplorasi maupun kepentingan geodinamika. Pada Tabel 1 dapat

dilihat daftar kerentanan magnetik (k) beberapa jenis batuan dan mineral yang

umum dijumpai.

Tabel 1 Kerentanan magnet dalam beberapa batuan dan mineral (Telford, 1990., dan Parasnis, 1973).

Tipe

Batuan

Kerentanan

(x 103)

Tipe

Mineral

Kerentanan

(x 103)

Dolomite 0 - 0.9 Graphite 0.1

Limestones 0 - 0.3 Quartz -0.01

Sandstones 0 - 20 Rock salt -0.01

Shales 0.01 - 15 Gypsum -0.01

Amphibolite 0.7 Calcite -0.001 - 0.01

Schist 0.3 - 3.0 Coal 0.02

Phyllite 1.5 Clays 0.2

Gneiss 0.1 - 25 Chalcopyrite 0.4

Quartzite 4.0 Siderite 1 - 4

Serpentine 3 - 17 Pyrite 0.05 - 5

Granite 0 - 50 Limonite 2.5

Rhyolite 0.2 - 35 Hematite 0.5 - 35

Dolorite 1 - 35 Chromite 3 - 110

Diabase 1 - 160 Ilmenite 300 - 3500

Porphyry 0.3 - 200 Magnetite 1200 -

Tipe

Batuan

Kerentanan

(x 103)

Tipe

Mineral

Kerentanan

(x 103)

19200

Gabbro 1 - 90

Basalts 0.2 - 175

Diorite 0.6 - 120

Peridotite 90 - 200

Andesite 160

Porfiri 0.22 - 210

Berdasarkan sifat magnetik yang ditunjukkan oleh kerentanan magnetiknya,

batuan dan mineral dapat diklasifikasikan dalam :

Diamagnetik, mempunyai kerentanan magnetik (k) negatif dan kecil artinya

bahwa orientasi elektron orbital substansi ini selalu berlawanan arah dengan

medan magnet luar. Contohnya : graphite, marble, quarts dan salt.

Paramagnetik, mempunyai harga kerentanan magnetik (k) positif dan kecil

Ferromagnetik, mempunyai harga kerentanan magnetik (k) positif dan besar

yaitu sekitar 106 kali dari diamagnetik/paramagnetik.

Sifat kemagnetan substansi ini dipengaruhi oleh keadaan suhu, yaitu pada suhu

diatas suhu Curie, sifat kemagnetannya hilang. Efek medan magnet dari

substansi diamagnetit dan hampir sebagian besar paramagnetik adalah lemah.

Daftar pustaka.

1. Parasnis, D.S., Mining Geophysics., Elsevier Scientifics Publishing Company, New York, 1973

2. Telford, W.M., L.P. Goldart., R.E. Sheriff., Applied Geophysics, Second Edition, Cambridge University Press., 1990

3. ____________, Buku Pegangan Kuliah Lapangan Geofisika, edisi kedua, Program Studi Teknik Geofisika, Jurusan Teknik Geologi, FTM-ITB, 1997

DEPARTEMEN PENDIDIKAN NASIONAL

UNIVERSITAS HASANUDDIN

FAKULTAS TEKNIK

PROGRAM STUDI TEKNIK PERTAMBANGAN

TUGAS GEOLOGI STRUKTUR

REVERSE FAULT, THRUST FAULT, OVERTHRUST FAULT

KELOMPOK :

RISKA TRIANASARI D62106008

ZULFITRAH D62106009

ARDY ANSHAR D62106017

BASIR NURDIN D62106044

IRAWATI ANWAR N D62106052

MAKASSAR

2008