metoda gravitasi

Click here to load reader

Post on 05-Mar-2016

241 views

Category:

Documents

2 download

Embed Size (px)

DESCRIPTION

gravity

TRANSCRIPT

Metoda gravitasi adalah suatu metoda eksplorasi yang mengukuran medangravitasipada kelompok-kelompok titik pada lokasi yang berbeda dalam suatu area tertentu. Tujuan dari eksplorasi ini adalah untuk mengasosiakan variasi dari perbedaandistribusirapat massadan juga jenisbatuan.Tujuan utama daristudimendetil data gravitasi adalah untuk memberikan suatu pemahaman yang lebih baik mengenai lapisan bawah geologi. Metoda gravitasi ini secara relatif lebih murah, tidak mencemari dan tidak merusak (uji tidak merusak) dan termasuk dalammetoda jarak jauhyang sudah pula digunakan untuk mengamati permukaanbulan. Juga metoda ini tergolong pasif, dalam arti tidak perlu ada energi yang dimasukkan ke dalam tanah untuk mendapatkan data sebagaimana umumnyapengukuran.Pengukuranpercepatan gravitasimemberikaninformasimengenaidensitasbatuan bawah tanah. Terdapat rentang densitas yang amat lebar di antara berbagai jenis batuan bawah tanah, oleh karena itu seorangahli geologidapat melakukan inferensi atau deduksi mengenaistrataatau lapisan-lapisan batuan berdasarkandatayang diperoleh.Patahanyang umumnya membuat terjadinya lompatan pada penyebarandensitasbatuan, dapat teramati dengan metoda ini.Di antara sifat fisis batuan yang mampu membedakan antara satu macam batuan dengan batuan lainnya adalah massa jenis batuan. Distribusi massa jenis yang tidak homogen pada batuan penyusus kulit bumi akan memberikan variasi harga medan gravitasi di permukaan bumi. Metode medan gravitasi adalah metode penyelidikan dalam geofisika yang didasarkan pada variasi medan gravitasi di permukaan bumi.Disribusi massa jenis yang tidak homogen ini dapat disebabkan oleh struktur geologi yang ada di bawah permukaan bumi. Walaupun kontribusi struktur geologi terhadap variasi harga medan gravitasi di permukaan bumi sangat kecil dibandingkan dengan nilai absolutnya, tetapi dengan peralatan yang baik variasi medan gravitasi di permukaan bumi dapat terukur dari titik ke titik sehingga dapat dipetakan. Selanjutnya dari peta tersebut dapat dilakukan interpretasi bentuk atau struktur bawah permukaan.Variasi harga medan gravitasi di permukaan bumi tidak hanya disebabkan oleh distribusi massa jenis yang tidak merata, tetapi juga oleh posisi titik amat di permukaan bumi. Hal ini disebabkan oleh adanya bentuk bumi yang tidak bulat sempurna dan relief bumi yang beragam. Untuk itu diperlukan metode-metode tertentu untuk mereduksi pengaruh selain karena distribusi massa jenis.Hubungan antara besar percepatan medan gravitasi dengan potensial medan gravitasi adalah g = | Up|. Percepatan medan gravitasi bumi bervariasi di permukaan bumi dan harganya bergantung pada (a) distribusi massa di bawah permukaan, sebagaimana ditunjukkan oleh fungsi densitas r(ro) dan (b) bentuk bumi sebenarnya.Metode Gravitasi merupakan salah satu metode geofisika yang digunakan untuk mengetahui kondisi bawah permukaan bumi dengan cara mengamati variasi lateral dari sifat fisik batuan (densitas). Adanya perbedaan densitas (massa jenis) batuan dari suatu tempat dengan tempat lain ini menimbulkan perbedaan medan gravitasi yang ensitiv kecil (dalam order 10-8), oleh karena itu maka dalam pengukuran gayaberat ini diperlukan suatu alat yang memiliki kepekaan dan ketelitian yang cukup tinggi.Informasi yang diharapkan dari ensit gravitasi adalah mengetahui efek dari sumber yang tidak diketahui terhadap perubahan harga gravitasi atau variasi harga gravitasi, diperlukan proses reduksi terhadap ensit-faktor yang mempengaruhi harga gravitasi tersebut, diantaranya : efek lintang, efek elevasi, efek pasangsurut, efek topografi, dan efek lainnya, sehingga didapatkan harga gravitasi yang benar-benar ditimbulkan dari sumber yang tidak diketahui tersebut (ensiti gravitasi/Bouguer).

Suatu bentuki formasi yang melengkung, seperti antiklin maka akan mempunyai densitas yang lebih tinggi, dan medan gravitasi bumi akan lebih besar disumbu, dibandingkan dengan disepanjang sayapnya. Selain antiklin juga terdapat Salt Dome, yang secara keseluruhan densitasnya lebih kecil daripada batuan yang diterobosnya, dapat dideteksi oleh rekaman gravitasi. Untuk mengukur kekuatan gravitasi dari suatu tempat ke tempat yang lain telah diciptakan suatu ensitive gravitasi yang dinamakan Gravitimeter. Gravitimeter modern adalah benda yang sangat ensitive, yang dapat mendeteksi variasi gravitasi.

Akuisisi Metode GravitasiMetode gravity merupakan metode geofisika yang didasarkan pada pengukuran variasi medan gravitasi bumi. Pengukuran ini dapat dilakukan dipermukaan bumi, dikapal maupun diudara. Dalam metode ini yang dipelajari adalah variasi medan gravitasi akibat variasi rapat massa batuan dibawah permukaan, sehingga dalam pelaksanaanya yang diselidiki adalah perbedaan medan gravitasi dari satu titik observasi terhadap titik observasi lainnya. Karena perbedaan medan gravitasi ini ensitiv kecil maka alat yang digunakan harus mempunyai ketelitian yang tinggi.

Gravitimeter La Coste Romberg

Metode ini umumnya digunakan dalam eksplorasi minyak untuk menemukan struktur yang merupakan jebakan minyak (oil trap), dan dikenal sebagai metode awal saat akan melakukan eksplorasi daerah yang berpotensi hidrokarbon. Disamping itu metode ini juga banyak dipakai dalam eksplorasi mineral dan lain-lain. Meskipun dapat dioperasikan dalam berbagai macam hal tetapi pada prinsipnya metode ini dipilih karena kemampuannya dalam membedakan rapat massa suatu material terhadap lingkungan sekitarnya. Dengan demikian struktur bawah permukaan dapat diketahui. Pengetahuan tentang struktur bawah permukaan ini penting untuk perencanaan langkah-langkah eksplorasi baik itu minyak maupun mineral lainnya. Eksplorasi metode ini dilakukan dalam bentuk kisi atau lintasan penampang.Dalam metode ini penelitian dapat digolongkan menjadi 3 tahap, tahap ini umum digunakan juga pada metode geofisika yang lainnya. Antara lain adalah Akuisisi Data, Prosesing Data, dan Interpretasi. Dalam hal ini kita akan coba bahas beberapa point dalam proses akuisisi data. Akuisisi data ini adalah proses pengambilan data di lapangan. Dalam proses ini dibagi menjadi beberapa tahap yang harus dilakukan. Mulai dari mengatahui informasi dari daerah yang akan diukur dan persiapan alatnya. Beberapa diantara alat itu adalah

Seperangkat Gravitimeter GPS Peta Geologi dan peta Topografi Penunjuk Waktu Alat tulis Kamera Pelindung Gravitimeter Dan beberapa alat pendukung lainnyaSetelah peralatan telah tersedia, langkah awal untuk pengukuran adalah menggunakan peta geologi dan peta topografi, hal ini bertujuan untuk menentukan lintasan pengukuran dan base station yang telah diketahui harga percepatan gravitasinya. Akan tetapi ada beberapa parameter lain yang dibutuhkan juga dalam penentuan base station, lintasan pengukuran dan titik ikat. Antara lain adalah : Letak titik pengukuran harus jelas dan mudah dikenal. Lokasi titik pengukuran harus dapat dibaca dalam peta. Lokasi titik pengukuran harus mudah dijangkau serta bebas dari gangguan kendaraan bermotor, mesin, dll. Lokasi titik pengukuran harus terbuka sehingga GPS mampu menerima sinyal dari satelit dengan baik tanpa ada penghalang.Sehingga dapat disimpulkan lokasi titik acuan harus berupa titik/tempat yang stabil dan mudah dijangkau. Penentuan titik acuan sangat penting, karena pengambilan data lapangan harus dilakukan secara looping, yaitu dimulai pada suatu titik yang telah ditentukan, dan berakhir pada titik tersebut. Titik acuan tersebut perlu diikatkan terlebih dahulu pada titik ikat yang sudah terukur sebelumnya. Dalam alur pengambilan data dilakukan dengan proses looping. Tujuan dari ensit looping tersebut adalah agar dapat diperoleh nilai koreksi apungan alat (drift) yang disebabkan oleh adanya perubahan pembacaan akibat gangguan berupa guncangan alat selama perjalanan. Dalam pengukuran gayaberat terdapat beberapa data yang perlu dicatat meliputi waktu pembacaan (hari, jam, dan tanggal), nilai pembacaan gravimeter, posisi koordinat stasiun pengukuran (lintang dan bujur) dan ketinggian titik ukur. Pengambilan data dilakukan di titik-titik yang telah direncanakan pada peta topografi dengan interval jarak pengukuran tertentu.

Hal penting yang perlu diperhatikan adalah melakukan kalibrasi alat dan menentukan titik acuan (base station) sebelum melakukan pengambilan data gayaberat di titik-titik ukur lainnya. Mencari besarnya harga medan gravitasi suatu base station (titik ikat) pengukuran dapat dilakukan dengan persamaan :gbs= gref+ ( gpembacaan bs+ gpembacaan ref)

gbs= harga medan gravitasi base station

gref= harga medan gravitasi titik referensi

gpembacaan bs= harga pembacaan gravitasi di base station

gpembacaan ref= harga pembacaan gravitasi di titik referensi

Contoh dalam studi kasus pengukuran yang digunakan dalam suatu survey untuk menentukan daerah geothermal/panas bumi dapat dilakukan dengan beberapa parameter dan terlihat seperti pada gambar berikut.

Titik Ukur Pada Lintasan Akuisisi

Lintasan pengambilan data terdiri dari lintasan A, B, C, D, E, F dan G sebanyak 189 titik pengambilan data. Pada lintasan regional terdapat 74 titik ukur, sehingga jumlah titik pengambilan data terdapat 263 titik. Sehingga dalam titik ukur tersebut terdapat dua jenis titik ukur, lintasan utama dan lintasan regional. Lintasan utama ini merupakan pengukuran inti yang letak titik ukurnya berada pada sepanjang lintasan yang telah ditentukan. Dan lintasan regiona adalah pengukuran yang titik ukurnya tidak berada di lintasan utama yang telah ditentukan. Pada satu lintasan pengukuran, interval pengambilan titik adalah 250-500 m. Pada lintasan regional interval pengambilan titik adalah 500-1000 m sedangkan interval pengambilan titik pada daerah manifestasi panas bumi berkisar antara 100-150 m.Sehingga setelah semua proses akuisisi telah selesai, dapat dilanjutkan ke proses prosesing data dengan berbagai pengolahan.

Signifikansi dan PenggunaanKonsep Panduan ini merangkum peralatan, prosedur lapangan, dan metode interpretasi digunakan untuk penentuan kondisi bawah permukaan karena variasi kerapatan menggunakan metode gravitasi. Pengukuran gravitasi dapat digunakan untuk fitur geologi peta utama lebih dari ratusan kilometer persegi dan untuk mendeteksi dangkal fitur yang lebih kecil di dalam tanah atau rock.Di beberapa daerah, metode gravitasi dapat mendeteksi rongga bawah permukaan.Manfaat lain dari metode gravitasi adalah bahwa pengukuran dapat dilakukan di daerah budaya banyak dikembangkan, dimana metode geofisika lainnya mungkin tidak bekerja. Sebagai contoh, pengukuran gravitasi ens dibuat di dalam bangunan, di daerah perkotaan dan di daerah kebisingan budaya, listrik, dan elektromagnetik. Pengukuran kondisi bawah permukaan dengan metode gravitasi membutuhkan sebuah gravimeter dan sarana untuk menentukan lokasi dan elevasi ensitiv sangat akurat dari stasiun gravitasi.Unit pengukuran yang digunakan dalam metode gravitasi adalah gal, berdasarkan gaya gravitasi di permukaan bumi. Gravitasi rata-rata di permukaan bumi adalah sekitar 980 gal. Unit umum digunakan dalam survei gravitasi daerah adalah milligal (10gal3). Teknik aplikasi lingkungan memerlukan pengukuran dengan akurasi dari beberapa gals(10-6gals), mereka sering disebut sebagai survei mikro.Sebuah ensit gravitasi rinci biasanya menggunakan stasiun pengukuran berjarak dekat (beberapa meter untuk beberapa ratus kaki) dan dilakukan dengan gravimeter mampu membaca ke beberapa gals. Detil ensit digunakan untuk menilai geologi ensi atau kondisi ensitive.Sebuah ensit gravitasi terdiri dari melakukan pengukuran gravitasi di stasiun sepanjang garis profil atau grid. Pengukuran diambil secara berkala di base station (lokasi referensi stabil noise-free) untuk mengoreksi drift ensitive.Datagayaberat berisi ensiti yang terdiri dari dalam efek ensi regional dan dangkal.Ini adalah efek lokal dangkal yang menarik dalam pekerjaan mikro. Banyak diterapkan pada data lapangan mentah. Koreksi ini termasuk lintang, elevasi udara bebas, koreksi Bouguer (efek massa), pasang surut Bumi, dan medan. Setelah pengurangan tren regional, sisa atau data gayaberat Bouguer anomali sisa dapat disajikan sebagai garis profil atau di peta kontur. Peta anomali gaya berat sisa dapat digunakan untuk kedua interpretasi kualitatif dan kuantitatif. Rincian tambahan metode gravitasi diberikan dalam Telford et al (4); Butler (5); Nettleton (6), dan Hinze (7).

Parameter Terukur dan Perwakilan Nilai:Metode gravitasi tergantung pada variasi lateral dan kedalaman dalam kepadatan material bawah permukaan.Kepadatan dari tanah atau batuan merupakan fungsi dari densitas mineral pembentuk batuan, porositas ensit, dan densitas dari cairan mengisi ruang pori. Rock kepadatan bervariasi dari kurang dari 1,0 g / cm3untuk beberapa batu vulkanik vesikuler lebih dari 3,5 g / cm3untuk beberapa batuan beku ultrabasa.Sebuah kontras densitas yang memadai antara kondisi latar belakang dan fitur yang sedang dipetakan harus ada untuk fitur yang akan terdeteksi. Beberapa geologi yang signifikan atau batas hidrogeologi mungkin tidak memiliki kontras densitas medan-terukur di antara mereka, dan karenanya tidak dapat dideteksi dengan teknik ini. Sedangkan metode gravitasi langkah-langkah variasi densitas bahan bumi, itu adalah penerjemah yang, berdasarkan pengetahuan tentang kondisi ensi atau data lain, atau keduanya, harus menginterpretasikan data gravitasi dan tiba di solusi geologi yang wajar.

Peralatan:Peralatan Geofisika yang digunakan untuk pengukuran gravitasi permukaan termasuk gravimeter, sebuah cara mendapatkan posisi dan sarana yang sangat akurat menentukan perubahan dalam ketinggian. Gravimeters dirancang untuk mengukur perbedaan yang sangat kecil dimedangravitasi dan sebagai hasilnya merupakan yang sangat halus.Gravimeter ini rentan terhadap shock mekanis selama transportasi dan penanganan.Penggunaan utama pada metode gayaberat ini banyak difokuskan pada ensit awal dalam peninjauan ekplorasi minyak bumi, panas bumi, penelitian geologi regional, dan penelitian-penelitian geologi ekplorasi dalam lainnya. Peralatan yang dimiliki Pusat Survei Geologi dalam penggunaan metoda Gayaberat ini, adalah :1. Gravitymeter LaCoste & Romberg Tipe G, diantaranya ada yang ditambah asesoris Aliod 100x Nulling System.2. Graviton LaCoste & Romberg Tipe EG.