1

Dr. Hendra GrandisDr. Hendra Grandis dkkdkk..Program Program StudiStudi TeknikTeknik GeofisikaGeofisikaFTTM FTTM –– ITB ITB

GEOFISIKAGEOFISIKAdalam dalam TeknologiTeknologi

SumberSumber DayaDaya BumiBumi

GEOFISIKA- 2008

TujuanTujuan

Memperkenalkan Memperkenalkan GEOFISIKAGEOFISIKA sebagai salah sebagai salah satu elemen / aspek dalam Ilmu Kebumian, satu elemen / aspek dalam Ilmu Kebumian, dan perannya dalamdan perannya dalam

→→ pemahaman fenomena alampemahaman fenomena alam

→→ mitigasi bencana kebumian mitigasi bencana kebumian

→→ eksplorasieksplorasi sumberdaya alamsumberdaya alam

GEOFISIKA- 2008

ApaApa yang yang kitakita lakukanlakukan

jikajika kitakita inginingin mengetahuimengetahui

isiisi / / bagianbagian dalamdalam bumibumi ??

GEOFISIKA- 2008

PemboranPemboran terdalamterdalam didi duniadunia kedalamannyakedalamannyahanyahanya 12 km, 12 km, jarijari--jarijari bumibumi ~6400 km~6400 km

2

GEOFISIKA- 2008

TidakTidak praktispraktis kalaukalau setiapsetiap kali kali inginingin tahutahu apaapayang yang adaada didi dalamdalam ((bawahbawah--permukaanpermukaan) ) bumibumikitakita harusharus melakukanmelakukan pemboranpemboran

GEOFISIKA- 2008

JadiJadi ??

Kita Kita perluperlu caracara atauatau metodologimetodologi ilmiahilmiahuntukuntuk memperkirakanmemperkirakan bagianbagian dalamdalam(interior) (interior) bumibumi

→→ metodametoda taktak langsunglangsung / / indirect methodindirect method

GEOFISIKA- 2008

Apa Apa GEOFISIKAGEOFISIKA itu ?itu ?

AplikasiAplikasi teoriteori / / konsepkonsep FISIKAFISIKA untukuntukmempelajarimempelajari BUMIBUMI ((khususnyakhususnya bagianbagianbumibumi padatpadat))

→→ Physics of the solid EarthPhysics of the solid Earth

→→ Solid Earth GeophysicsSolid Earth Geophysics

→→ Applied Science / EngineeringApplied Science / Engineering

GEOFISIKA- 2008

InstrumentaInstrumentassii

ObservaObservassiiKKomputaomputassii

FisikaFisika

Geol

og

Geol

ogii

Matem

ati

Matem

atikaka

GEOGEOFISIKAFISIKA

3

GEOFISIKA- 2008

ApaApa yang yang dilakukandilakukan seorangseorang

anakanak jikajika menerimamenerima kadokado

dandan inginingin mengetahuimengetahui isinyaisinya ??

GEOFISIKA- 2008

Interior Interior bumibumi dapatdapat diperkirakandiperkirakan berdasarkanberdasarkansifatsifat penjalaranpenjalaran gelombanggelombang seismikseismik

GEOFISIKA- 2008

lintasanlintasan gelombanggelombang seismikseismik jikajika bumibumihomogenhomogen

GEOFISIKA- 2008

lintasanlintasan gelombanggelombang seismikseismik jikajika kecepatankecepatangelombanggelombang seismikseismik meningkatmeningkat thdthd. . kedalamankedalaman

4

GEOFISIKA- 2008 GEOFISIKA- 2008

BeberapaBeberapa alternatifalternatif lintasanlintasan gelombanggelombang P P dandan SS

GEOFISIKA- 2008

SemakinSemakin detildetilanalisisanalisis, , semakinsemakindetildetil strukturstrukturinterior interior bumibumi yang yang diketahuidiketahui

GEOFISIKA- 2008

SinarSinar XX

Ultra Ultra SonographySonography(USG)(USG)

5

GEOFISIKA- 2008

PP--wave wave tomographictomographic modelmodel((WidiyantoroWidiyantoro, 2006), 2006)

A A”

fast

410 km

660 km

TrenchMerapi

slow

TomografiTomografi seismikseismik

GEOFISIKA- 2008

dinamitdinamit

vibroseisvibroseis

petasanpetasan

SumberSumber getarangetaran buatanbuatan

GEOFISIKA- 2008Marine Seismic

GEOFISIKA- 2008

Seismic Seismic Data ProcessingData Processing

6

GEOFISIKA- 2008

Use of computer technology to interpret seismic dataUse of computer technology to interpret seismic data

GEOFISIKA- 2008

Seismic Image of Ancient Reef[400 million years old]

GEOFISIKA- 2008

Use of high tech. visualization to interpret seismic dataUse of high tech. visualization to interpret seismic data

GEOFISIKA- 2008

GravitasiGravitasi

HukumHukum gravitasigravitasi Newton (universal)Newton (universal)mm11 mm22F F == G G ──────────

rr22

M mM mUntukUntuk bumibumi: F : F == G G ──────

RR22

MMPercepatanPercepatan gravitasigravitasi bumibumi: g : g == G G ────

RR22

7

GEOFISIKA- 2008

GravitasiGravitasi

BerapaBerapa hharga rataarga rata22 percepatan gravitasi di percepatan gravitasi di permukaan bumipermukaan bumi ??

dg dg asumsiasumsi bumibumi bulatbulat dandan homogenhomogen, , berapaberapamassamassa dandan rapatrapat massa massa bumibumi ratarata2 2 ??

GEOFISIKA- 2008

GravitasiGravitasi

HHarga arga rapatrapat massa massa bumibumi ratarata22

→→ ~~5.5 gr/cm5.5 gr/cm3 3

HHarga arga rapatrapat massa massa batuanbatuan didi permukaanpermukaan--bumibumi

→→ ~~2.5 gr/cm2.5 gr/cm3 3

KesimpulanKesimpulan / / interpretasiinterpretasi ??

GEOFISIKA- 2008

ρρ == 5.5 gr/cm5.5 gr/cm33

ρρavgavg == 5.5 gr/cm5.5 gr/cm33

ρρoutout == 2.5 gr/cm2.5 gr/cm33

→→ rapatrapat massamassa didi bagianbagian dalamdalam bumibumi>> 5.5 gr/cm>> 5.5 gr/cm33

ρin >>

GEOFISIKA- 2008

ρρ == 5.5 gr/cm5.5 gr/cm33

ρρavgavg == 5.5 gr/cm5.5 gr/cm33

ρρoutout == 2.5 gr/cm2.5 gr/cm33

→→ PengukuranPengukuran gravitasigravitasi ((gg) ) dapatdapat digunakandigunakan untukuntukmemperkirakanmemperkirakan distribusidistribusi rapatrapat massamassa didi bagianbagiandalamdalam bumibumi / / bawahbawah--permukaanpermukaan

ρin >>

8

GEOFISIKA- 2008

gg11 gg22 gg33 jarakjarak

gg

AnomaliAnomali gravitasigravitasi hasilhasilpengukuranpengukuran menggambarkanmenggambarkananomalianomali rapatrapat massamassa bawahbawah--permukaanpermukaan

GEOFISIKA- 2008

GravitasiGravitasi

diukurdiukur →→ percepatanpercepatan gravitasigravitasi

untuk perkiraanuntuk perkiraan →→ rapatrapat massamassa

→→ formasiformasi batuanbatuan

GEOFISIKA- 2008

PengukuranPengukuran gravitasigravitasi

GEOFISIKA- 2008

Survey Survey gravitasigravitasipadapada suatusuatucekungancekungan sedimensedimen

9

GEOFISIKA- 2008

PemodelanPemodelan data data gravitasigravitasi 22--D D menghasilkanmenghasilkanprofilprofil konfigurasikonfigurasi cekungancekungan sedimensedimen

datadata

modelmodel

GEOFISIKA- 2008

prosesproses internal internal didi dalamdalam intiinti bumibumimenyebabkanmenyebabkanbumibumi memilikimemilikimedanmedan magnetmagnet

GEOFISIKA- 2008

B

bT = B + bbB

medanmedan magnet magnet bumibumi (B) (B) menginduksimenginduksipartikelpartikel magnetikmagnetikdalamdalam batuanbatuan (b) (b) dandan menghasilkanmenghasilkankomponenkomponen total (T)total (T)

GEOFISIKA- 2008

pengukuranpengukuran variasivariasi spasialspasial anomali anomali medanmedan magnet magnet bumibumi untukuntukeksplorasieksplorasi sumberdayasumberdaya alamalam: : mineral, mineral, geotermalgeotermal, , hidrokarbonhidrokarbon ......

10

GEOFISIKA- 2008

variasivariasi medanmedanmagnet magnet sebagaisebagaifungsifungsi daridari posisiposisidigambarkandigambarkan dalamdalambentukbentuk konturkontur((garisgaris yang yang menghubungkanmenghubungkantitiktitik--titiktitik dengandengannilainilai yang yang samasama))

x

y

GEOFISIKA- 2008

konturkontur berwarnaberwarnadapatdapat pula pula diberidiberiefekefek pencahayaanpencahayaan(shaded relief map) (shaded relief map) untukuntukmemudahkanmemudahkaninterpretasiinterpretasi / / penafsiranpenafsiran datadata

-200 -150 -100 -50 0 50 100 150 200 250 300

magnetic anomaly (nano Tesla)

GEOFISIKA- 2008

data data magnetikmagnetikdimodelkandimodelkan untukuntukmemperkirakanmemperkirakandistribusidistribusi sifatsifat fisikafisika((kemagnetankemagnetan) medium ) medium atauatau formasiformasi batuanbatuanbawahbawah--permukaanpermukaan

44model (model (kuantitatifkuantitatif))

44strukturstruktur geologigeologi

33model 3model 3--D D daerahdaerahCiemasCiemas

zonamineralisasipada vein (urat kuarsa)

N

(A/m) 1.0 0.8 0.6 0.4 0.3 0.2 0.1 0.0

dike / intrusibatuanbeku

GEOFISIKA- 2008

data data magnetikmagnetik dapatdapatdigunakandigunakan untukuntuk memmem--perkirakanperkirakan konfigurasikonfigurasicekungancekungan sedimensedimen ((daerahdaerahpengendapanpengendapan hidrokarbonhidrokarbon))

→→ kemagnetankemagnetan batuanbatuansedimensedimen umumnyaumumnyarendahrendah

→→ kemagnetankemagnetan batuanbatuandasardasar (basement) (basement) volkanikvolkanik umumnyaumumnya tinggitinggi

data data magnetikmagnetik daerahdaerah lepaslepas--pantaipantai(off(off--shore) shore) SumateraSumatera selatanselatan

11

GEOFISIKA- 2008

AAnomalinomali magnetikmagnetiksitussitus arkeologiarkeologiGuaGua PawonPawon CililinCililin

33 anomalianomali medanmedanmagnet totalmagnet total

33 anomalianomali hasilhasilfilteringfiltering

100

102

104

106

108

110

112

114

116

118

120

122

124

-6

-4

-2

0

2

4

6

8

10

target ekskavasi

GEOFISIKA- 2008

hasilhasil penggalianpenggalian((ekskavasiekskavasi) ) situssitusarkeologiarkeologi GuaGua PawonPawonCililinCililin, , kerangkakerangkamanusiamanusia purbapurba

GEOFISIKA- 2008

GeoGeo--ElektromagnetikElektromagnetik

GangguanGangguan medanmedanmagnet magnet bumibumi oleholehpartikelpartikel daridari mataharimatahari(solar wind) (solar wind) dandan petirpetirdapatdapat dimanfaatkandimanfaatkanuntukuntuk mempelajarimempelajarisifatsifat kelistrikankelistrikan((resistivitasresistivitas) ) formasiformasibatuanbatuan

GEOFISIKA- 2008

GeoGeo--ElektromagnetikElektromagnetik

GangguanGangguan medanmedanmagnet magnet bumibumi oleholehpartikelpartikel daridari mataharimatahari(solar wind) (solar wind) dandan petirpetirdapatdapat dimanfaatkandimanfaatkanuntukuntuk mempelajarimempelajarisifatsifat kelistrikankelistrikan((resistivitasresistivitas) ) formasiformasibatuanbatuan

12

GEOFISIKA- 2008

Survey Survey magnetotellurikmagnetotellurik (MT) (MT) untukuntuk eksplorasieksplorasi hidrokarbonhidrokarbonCepuCepu JawaJawa TimurTimur

GEOFISIKA- 2008

Survey Survey magnetotellurikmagnetotellurik (MT) (MT) untukuntuk ekplorasiekplorasi hhiiddrrookkaarrbboonnCepuCepu JawaJawa TimurTimur

GEOFISIKA- 2008

MagnetotelluricMagnetotelluric (MT) (MT) resistivityresistivityimaging of imaging of BanyuasinBanyuasin Prospect, Prospect, North East Java Basin North East Java Basin ((GrandisGrandis et al. 2005)et al. 2005)

GEOFISIKA- 2008

22--D and 3D and 3--D interpretation of MT data D interpretation of MT data in the in the BajawaBajawa geothermal field Flores, geothermal field Flores, Indonesia (Uchida et al, 2002)Indonesia (Uchida et al, 2002)

13

GEOFISIKA- 2008

Ground Probing Radar (GPR)Ground Probing Radar (GPR)

StudiStudi penjalaranpenjalaran gelombanggelombang elektromagnetikelektromagnetik (EM) (EM) untukuntukgeofisikageofisika dekatdekat--permukaanpermukaan ((geoteknikgeoteknik dandan lingkunganlingkungan))

GEOFISIKA- 2008

Survey Survey georadargeoradar terowonganterowongan keretakereta--apiapiJemberJember, , JawaJawa TimurTimur

GEOFISIKA- 2008

← Jakarta

Survey GPR Survey GPR CipularangCipularang KM KM xxxxxxxx

GEOFISIKA- 2008

Bandung→

Survey GPR Survey GPR CipularangCipularang KM KM xxxxxxxx

14

GEOFISIKA- 2008

I

∆V

C1 C2P1 P2

⊕

GeolistrikGeolistrikGeolistrik

ResponsRespons formasiformasi batuanbatuan terhadapterhadap injeksiinjeksi arusarus listriklistrikdapatdapat dimanfaatkandimanfaatkan untukuntuk studistudi sifatsifat kelistrikankelistrikan bawahbawah--permukaanpermukaan

GEOFISIKA- 2008

IdentifikasiIdentifikasi intrusiintrusi air air lautlaut padapada akiferakifer daerahdaerah pantaipantaiPantaiPantai SelatanSelatan JawaJawa TengahTengah -- JogjakartaJogjakarta

GEOFISIKA- 2008

Survey Survey geolistrikgeolistrik CipularangCipularang KM KM xxxxxxxx

IdentifikasiIdentifikasi zonazona lemahlemahakibatakibat intrusiintrusi airair

GEOFISIKA- 2008

15

GEOFISIKA- 2008

GempaGempa dandan tsunami tsunami AcehAceh 20042004

GeofisikaGeofisika untukuntukMitigasiMitigasi BencanaBencana

GEOFISIKA- 2008

GempaGempa MajalengkaMajalengka20012001

GEOFISIKA- 2008

Tsunami Tsunami PangandaranPangandaran20062006

GEOFISIKA- 2008

KesimpulanKesimpulan

KondisiKondisi tektoniktektonik dandan geologigeologi Indonesia Indonesia

→→ potensipotensi bencanabencana: :

gempagempa bumibumi, tsunami, , tsunami, gununggunung--apiapi, , gerakangerakan tanahtanah, , ……

→→ potensipotensi sumbersumber dayadaya alamalam: :

migasmigas, mineral, , mineral, geotermalgeotermal, , ……

16

GEOFISIKA- 2008

KesimpulanKesimpulan

GEOFISIKAGEOFISIKA memilikimemiliki peranperan pentingpentingdalamdalam mengkajimengkaji masalahmasalah kebumiankebumian dandansumberdayasumberdaya alamalam

GEOFISIKAGEOFISIKA merupakanmerupakan salahsalah satusatualternatifalternatif pilihanpilihan studistudi dandan pilihanpilihan karirkarirdengandengan prospekprospek yang yang cukupcukup baikbaik

GEOFISIKA- 2008

TerimaTerima kasihkasih

…… dandan selamatselamat berjuangberjuang !!