BAB I

PENDAHULUAN

I.1. Latar Belakang

Gravitasi adalah suatu gaya tarik menarik antara 2 partikel yang

mempunyai massa dan terpisahkan oleh jarak tertentu sedangkan metode

gravity adalah salah satu metode eksplorasi dalam geofisika, yang memenfaatkan

perbedaan gravitasi bumi yang bervariasi akibat dari gaya lain yang banyak

pengaruh. Lalu dalam eksplorasi gravitasi yang dicari adalah suatu anomali

gravitasi yang dapat mencirikan suatu tempat.

Dalam praktikum gravitasi ini merupakan suatu bentuk kegiatan untuk

meningkatkan pengetahuan ini tidak hanya secara teoritis saja, namun juga

langsung di praktikan di lapangan sehingga diperoleh suatu tingkat pemahaman

dan keahlian tertentu yang dicapai praktikan. Pada dasarnya ilmu gravitasi dapat

dipelajari di bangku perkuliahan, namun kita juga membutuhkan skill yang lebih

untuk memperoleh proses pembiasaan (habit forming), dan melakukan hal yang

tepat dan cepat ketika di lapangan karena sudah mempunyai pengalaman. Semoga

setelah praktikan menjalani praktikum gravitasi ini akan semakin terbiasa dan

tahu apa yang yang harus dilakukan ketika dihadapkan dengan keadaan yang

komplek ketika dilapangan

I.2. Maksud dan Tujuan

Maksud dari praktikum gravity acara pertama ini agar dapat mengetahui

dan memahami teori dasar konsep perhitungan dasar gravity, tujuan dari

praktikum gravity ini ini ada untuk mencari nilai G observasi ( anomali gravitasi)

dengan melakukan koreksi terlebih dahulu.

1

BAB II

DASAR TEORI

II.1. Metode Gravity

Metode gravitasi adalah suatu metode eksplorasi yang mengukuran medan

gravitasi pada kelompok-kelompok titik pada lokasi yang berbeda dalam suatu

area tertentu. Tujuan dari eksplorasi ini adalah untuk mengasosiakan variasi dari

perbedaan distribusi rapat massa dan juga jenis batuan.

Tujuan utama dari studi mendetail data gravitasi adalah untuk memberikan

suatu pemahaman yang lebih baik mengenai lapisan bawah geologi. Metode

gravitasi ini secara relatif lebih murah, tidak mencemari dan tidak merusak (uji

tidak merusak) dan termasuk dalam metode jarak jauh yang sudah pula digunakan

untuk mengamati permukaan bulan. Juga metoda ini tergolong pasif, dalam arti

tidak perlu ada energi yang dimasukkan ke dalam tanah untuk mendapatkan data

sebagaimana umumnya pengukuran.

Pengukuran percepatan gravitasi memberikan informasi mengenai densitas

batuan bawah tanah. Terdapat rentang densitas yang amat lebar di antara berbagai

jenis batuan bawah tanah, oleh karena itu seorang ahli geologi dapat melakukan

inferensi atau deduksi mengenai strata atau lapisan-lapisan batuan berdasarkan

data yang diperoleh. Patahan yang umumnya membuat terjadinya lompatan pada

penyebaran densitas batuan, dapat teramati dengan metode ini.

II.2. Hukum Dasar Metode Gravity

Interaksi antara dua benda yang berjarak r ialah timbulnya gaya tarik

menarik antar kedua benda tersebut. Bila perbandingan massa kedua benda

bernilai sangat besar, maka benda yang mempunyai massa lebih besar akan

menimbulkan medan gravitasi terhadap benda yang massanya jauh lebih kecil.

Sehingga benda yang mempunyai massa jauh lebih kecil tersebut akan mengalami

medan gravitasi oleh benda bermassa besar. Jika kita analogikan pada massa

benda m dipermukaan bumi dengan massa bumi M, maka dapat kita katakan

2

bahwa massa bumi M sebagai sumber medan gravitasi terhadap benda m.Fisisnya

benda m akan mengalami percepatan gravitasi bumi yang besarnya :

(2.1)

r diukur sebagi jarak benda m terhadap pusat massa bumi. Dimensi medan

gravitasi ialah N/kg atau m/s2. Medan atau percepatan gravitasi sebenarnya tidak

tepat mengarah ke pusat bumi, karena efek rotasi bumi akan menimbulkan

percepatan sentripetal. Dalam hal ini pusat lingkaran bukanlah pusat bumi karena

lingkaran tersebut adalah lingkaran garis bujur, yaitu lingkaran yang sejajar garis

khatulistiwa. Namun efek ini sangat kecil dibanding percepatan tarikan bumi, oleh

karena itu dapat diabaikan, dan dianggap bahwa g vertikal ke bawah. Persebaran

benda atau batuan pada lapisan bumi ialah tidak homogen, oleh karena itu antara

batuan yang satu terhadap yang lainnya saling berpengaruh. Ketidak homogenan

ini dikarenakan adanya perbedaan densitas atau distribusi rapat massa. Sehingga

setiap batuan atau material memberikan harga respon gravitasi yang berbeda-

beda. Perbedaan respon gravitasi tersebut sangatlah kecil, maka dibutuhkan satuan

yang berorder mikro. Dalam satuan SI, satuan dasar g ialah m/s2, bila dalam

satuan cgs ialah cm/s2 atau gal, maka perbedaan g sering juga ditulis dalam satuan

mgal (mili gal).

1 gal = 1 cm/s2 = 1000 mgal = 10.000 gu = 1.000.000 μgal

*gu =gravity unit

3

Cara melakukan konversi adalah sebagai berikut:

Misal hasil pembacaan gravity meter 1714,360. Nilai ini diambil nilai

bulat sampai ratusan yaitu 1700. Dalam tabel konversi nilai 1700 sama dengan

1730,844 mGal Sisa dari hasil pembacaan yang belum dihitung yaitu 14,360

dikalikan dengan faktor interval yang sesuai dengan nilai bulatnya, yaitu 1,01772

sehingga hasilnya menjadi 14,360 x 1,01772 = 14.61445 mGal.

Kedua perhitungan diatas dijumlahkan, hasilnya adalah (1730,844 +

14.61445) x CCF = 1746.222 mGal. Dimana CCF (Calibration Correction Factor)

merupakan nilai kalibrasi alat Gravity meter LaCoste & Romberg type G.525

sebesar 1.000437261.

II.3. Faktor Yang Mempengaruhi Gravitasi

Gravitasi merupakan sifat percepatan pada bumi yang menghasilkan benda

jatuh secarabebas. Percepatan gravitasi pada setiap tempat di permukaan bumi

tidaklah sama. Di equatorpercepatan gravitasi sekitar 9,78 m/s, sedangkan di

daerah kutub sekitar 9,83 m/s. Terdapatdua faktor yang mempengaruhi hal

tersebut. Pertama bumi kita tidak benar-benar bulat,percepatan gravitasi

bergantung pada jaraknya dari pusat bumi. Kedua, percepatan gravitasitergantung

dari jaraknya terhadap permukaan bumi. Ketiga, kepadatan massa bumi

yangberbeda-beda (Daryono, 1992: 14).Pertama, bentuk bumi yang tidak benar-

benar bulat yaitu bulat pepat seperti gambardisamping ini. Sehingga gaya

sentrifugal yangmenentang gravitasi lebih besar di equator. Halinilah yang

menyebabkan jarak equator ke pusatbumi lebih jauh dari pada jarak kutub ke

pusatbumi. Akibatnya percepatan gravitasi bumi diequator lebih kecil daripada

dikutub.Kedua, topografi permukaan bumi yang beragam menyebabkan

perbedaan percepatangravitasi. Karena percepatan gravitasi tergantung dari

jaraknya terhadap permukaan bumi.Sehingga semakin tinggi sebuah benda dari

permukaan bumi, semakin kecil percepatangravitasi.Ketiga, kepadatan atau

kerapatan massa bumi yang berbeda-beda menghasilkangravitasi pada permukaan

bumi yang berbeda pula. Makin padat atau rapat massa bumi makamakin kecil

gravitasinya. Daratan merupakan wilayah yang memiliki kerapatan massa

4

yangtinggi sehingga gravitasinya lebih kecil daripada wilayah lautan (Daryono,

1992: 14-15).

II.4. Tahapan Pengolahan Data Gravity

a. Pengukuran Lapangan

Pengukuran metoda gayaberat dapat dibagi menjadi dua jenis yaitu:

penentuan titik ikat dan pengukuran titik-titik gayaberat.  Sebelum survei

dilakukan perlu menentukan terlebih dahulu base station, biasanya dipilih pada

lokasi yang cukup stabil, mudah dikenal dan dijangkau.  Base station jumlahnya

bisa lebih dari satu tergantung dari keadaan lapangan.  Masing-masing base

station sebaiknya dijelaskan secara cermat dan terperinci meliputi posisi, nama

tempat, skala dan petunjuk arah.  Base station yang baru akan diturunkan dari

nilai gayaberat g_obs yang mengacu dan terikat pada Titik Tinggi Geodesi (TTG)

yang terletak di daerah penelitian. TTG tersebut pada dasarnya telah terikat

dengan jaringan Gayaberat Internasional atau ”International Gravity

Standardization Net”, (IGSN 71). Pengukuran data lapangan meliputi pembacaan

gravity meter juga penentuan posisi, waktu dan pembacaan barometer serta suhu.

Pengukuran gayaberat pada penelitian ini menggunakan alat gravity

meter LaCoste & Romberg type G.525 berketelitian 0,03 mGal/hari atau ± 0,1

mGal/bulan.  Penentuan posisi dan waktu menggunakan Global Positioning

System (GPS) Garmin, sedangkan pengukuran ketinggian menggunakan

Barometer Aneroid Precission dan termometer.  Pengukuran pada titik-titik survei

dilakukan dengan metode kitaran/looping dengan pola A-B-C-D-A, dengan ‘A’

adalah salah satu cell center (CC) yang merupakan base station setempat.  Jarak

antar titik pengukuran pada keadaan normal ± 5 km, tergantung dari medan yang

akan diukur dengan pertimbangan berdasarkan pada kecenderungan (trend)

geologi di daerah survei.Metode kitaran/looping diharapkan untuk menghilangkan

kesalahan yang disebabkan oleh pergeseran pembacaan gravity meter.  Metode ini

muncul dikarenakan alat yang digunakan selama melakukan pengukuran akan

mengalami guncangan, sehingga menyebabkan bergesernya pembacaan titik nol

pada alat tersebut.

5

b. Pemrosesan Data

Pemrosesan data gayaberat yang sering disebut juga dengan reduksi data

gayaberat, secara umum dapat dipisahkan menjadi dua macam, yaitu: proses dasar

dan proses lanjutan.  Proses dasar mencakup seluruh proses berawal dari nilai

pembacaan alat di lapangan sampai diperoleh nilai anomali Bouguer di setiap titik

amat.  Proses tersebut meliputi tahap-tahap sebagai berikut: konversi pembacaan

gravity meter ke nilai milligal, koreksi apungan (drift correction), koreksi pasang

surut (tidal correction), koreksi lintang (latitude correction), koreksi udara bebas

(free-air correction), koreksi Bouguer (sampai pada tahap ini diperoleh nilai

anomali Bouguer Sederhana (ABS) pada topografi.), dan koreksi medan (terrain

correction).   Pemrosesan data tersebut menggunakan komputer

dengansoftware MS. Excel.  Proses lanjutan merupakan proses untuk

mempertajam kenampakan/gejala geologi pada daerah penyelidikan yaitu

pemodelan dengan menggunakan software Surfer 8 dan GRAV2DC.  Beberapa

koreksi dan konversi yang dilakukan dalam pemrosesan data metoda gayaberat,

dapat dinyatakan sebagai berikut :

a.  Konversi Pembacaan Gravity Meter

Pemrosesan data gayaberat dilakukan terhadap nilai pembacaan gravity

meter untuk mendapatkan nilai anomali Bouguer.  Untuk memperoleh nilai

anomali Bouguer dari setiap titik amat, maka dilakukan konversi pembacaan

gravity meter menjadi nilai gayaberat dalam satuan milligal.  Untuk melakukan

konversi memerlukan tabel konversi dari gravity meter tersebut. Setiap gravity

meter dilengkapi dengan tabel konversi.

Cara melakukan konversi adalah sebagai berikut:

1. Misal hasil pembacaan gravity meter 1714,360.  Nilai ini diambil nilai

bulat sampai ratusan yaitu 1700.  Dalam tabel konversi (Tabel 3.1) nilai

1700 sama dengan 1730,844 mGal.

6

2. Sisa dari hasil pembacaan yang belum dihitung yaitu 14,360 dikalikan

dengan faktor interval yang sesuai dengan nilai bulatnya, yaitu 1,01772

sehingga hasilnya menjadi 14,360 x 1,01772 = 14.61445 mGal.

3. Kedua perhitungan diatas dijumlahkan, hasilnya adalah (1730,844 +

14.61445) x CCF = 1746.222 mGal. Dimana CCF (Calibration Correction

Factor) merupakan nilai kalibrasi alat Gravity meter LaCoste & Romberg

type G.525 sebesar 1.000437261.

7

Mulai

Data Lapangan

Konversi Skala Pembacaan

Konversi Feedback

Koreksi Tinggi Alat

Koreksi Pasang Surut Gravitasi Tiap Stasiun

Gravitasi Rerata

Koreksi Drift

Gravitasi Koreksi Drift

Δ G

Gravitasi ObservasiGrafik Elevasi dan G

Obs

Hubungan Grafik

Analisis

Kesimpulan

Selesai

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

III.1. Diagram Alir Pengolahan Data

Gambar III.1 Diagram Alir Pengolahan Data

8

III.2. Pembahasan Diagram Alir Pengolahan Data

Suatu pengolahan data dimulai dengan mengkonversi pembacaan alat

menjadi miligal dengan memasukan data Value in Miligal, Counter Reading ,

serta Factor for Interval kemudian langkah berikutnya adalah melakukan konversi

Feedback yang sudah di dapat dengan menggunakan nilai m ( 1064,7), lalu

melakukan koreksi tinggi alat dengan dikalikan 0,0815 kemudian melakukan

koreksi pasang surut yang dilakukan tiap titik waktu pengamatan, setelah itu

dicari rata- rata tiap titik pengamatan di 1 stasiun. Setelah itu melakukan mencari

nilai G yang kemudian rata-ratanya akan menjadi data G rata-rata, kemudian

melakukan koreksi drift dimana dikalikan dengan nilai G untuk mendapatkan nilai

gravitasi koreksi drift setelah itu melakukan delta G dengan mengurangkan nilai G

terkoreksi drift dengan nilai G rerata kemuadian akan mendapatkan suatu nilai G

observasi dengan cara deta G dikurangkan oleh G absolut bumi.

Kemudian melakukan pembuatan grafik antara elevasi dan G observasi

yang kemudian dihubungkan akan memperoleh grafik yang memiliki selisih yang

besar, lalu data tersebut perlu diamati lebih lanjut sehingga akan menghasilkan

sebuah kesimpulan.

9

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

IV.1 Tabel Pengolahan Data (Terlampir)

10

IV.2 Perhitungan Manual

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

IV.3 Pembahasan Data

Setelah melakukan perhitungan dan koreksi skala pembacaan, koreksi

feedback, koreksi tinggi alat, koreksi pasang surut pada stasiun Base, Loop, 17, 18

dan 19 maka diperoleh data pada stasiun Base yaitu nilai G rerata (1765,772) lalu

nilai koreksi drift (0) , kemudian nilai G terkoreksi drift (1765,772) setelah itu

mendapatkan nilai delta G (0) kemdian hasil G obs (978183,32). Pada stasiun

Loop nilai G rerata (1762,350) lalu nilai koreksi drift (-3,422072) , kemudian nilai

G terkoreksi drift (1765,772) setelah itu mendapatkan nilai delta G (0,000)

kemudian hasil G obs (978183,32). Pada stasiun 17 nilai G rerata (1758,574) lalu

nilai koreksi drift (-2,674202) , kemudian nilai G terkoreksi drift (1761,248)

setelah itu mendapatkan nilai delta G (-4,523) kemudian hasil G obs (978178,79).

Pada stasiun 18 nilai G rerata (1759,932) lalu nilai koreksi drift (-2,759187) ,

kemudian nilai G terkoreksi drift (1762,691) setelah itu mendapatkan nilai delta

G (-3,080) kemudian hasil G obs (978180,24). Pada stasiun 19 nilai G rerata

(1761,600) lalu nilai koreksi drift (-2,917826) , kemudian nilai G terkoreksi drift

(1764,518) setelah itu mendapatkan nilai delta G (-1,254) kemudian hasil G obs

(978182,06). Dengan hasil G observasi Base = 978183,32 , Loop = 978183,32,

17 = 978180,24, 18 = 978181,69 dan 19 = 978182,06

26

IV.3.1 Grafik Elevasi vs Titik Pengamatan

0 200 400 600 800 1000 12000

20406080

100120140160180200

Grafik Elevasi vs Titik Pengamatan

Elevasi

meter

Elev

asi

Gambar IV.1 Grafik elevasi vs titik pengamatan

IV.3.2 Grafik G observasi vs Titik Pengamatan

0 200 400 600 800 1000 1200978172978174978176978178978180978182978184978186978188978190

Grafik G observasi vs Titik Pengamatan

G observasi

meter

Mga

l

Gambar IV.2 Grafik G observasi vs titik pengamatan

27

IV.3.2 Grafik G observasi vs Elevasi

0 200 400 600 800 1000 1200978172978174978176978178978180978182978184978186978188978190

020406080100120140160180200

Grafik G observasi vs Elevasi

G OBSELEVASI

meter

MGA

L

Gambar IV.2 Grafik G observasi vs Elevasi

28

BAB V

PENUTUP

IV.1. Kesimpulan

Setelah melakukan perhitungan dan koreksi skala pembacaan, koreksi

feedback, koreksi tinggi alat, koreksi pasang surut pada stasiun Base, Loop, 17, 18

dan 19 maka diperoleh data G observasi

Stasiun Base : nilai G rerata (1765,772), koreksi drift (0), nilai G

terkoreksi drift (1765,772), nilai delta G (0), G obs (978183,32).

Stasiun Loop : nilai G rerata (1762,350), nilai koreksi drift (-3,422072),

nilai G terkoreksi drift (1765,772), nilai delta G (0,000), G obs

(978183,32).

Stasiun 17: nilai G rerata (1758,574), nilai koreksi drift (-2,674202), nilai

G terkoreksi drift (1761,248), nilai delta G (-4,523), G obs (978178,79).

Stasiun 18: nilai G rerata (1759,932), nilai koreksi drift (-2,759187), nilai

G terkoreksi drift (1762,691), nilai delta G (-3,080), G obs (978180,24).

Pada stasiun 19: nilai G rerata (1761,600), nilai koreksi drift (-2,917826),

nilai G terkoreksi drift (1764,518), nilai delta G (-1,254, G obs

(978182,06).

Dari nilai tersebut dapat diketahui bahwa nilai G obs terbesar terletak pada

stasiun Base, dan yang mempunyai nilai G obs terkecil pada stasiun 17. Hal yang

paling mempengaruhi adalah pasang surut dan nilai densitas di dalam batuan di

daerah tersebut.

IV.2. Saran

Ketelitian dalam memasukan data perlu diperhatikan serta pembacaan

angka di belakang koma perlu ditetapkan agar tidak menghasikan data yang

kurang baik.

29

30