GEOFISIKA EKSPLORASIVery Low Frequency- Electromagnetics

Nama: Rahmawati ArbieNim: 471413015Program Studi: Teknik Geologi

PROGRAM STUDI TEKNIK GEOLOGIJURUSAN ILMU DAN TEKNOLOGI KEBUMIANFAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAMUNEVERSITAS NEGERI GORONTALO20151. InstrumenMetode VLF-EM yang dikenal sebagai metode Elektromagnetik VLF-EM bekerja dengan memanfaatkan pemancar radio dengan frekuensi sekitar 5 - 30 kHz (atau pada panjang gelombang 10-20 km) sebagai medan primer dan pemancar gelombang radio yang berdaya besar sekitar 100-1000 kW. (Bayrak, 1995). Penggunaan variable besaran frekuensi dan daya pada pemancar gelombang radio tersebut sering dipakai dalam eksplorasi geofisika. Oleh karena itu, mekanisme kerja VLF-EM yang memanfaatkan pancaran gelombang radio dan akan pemancar VLF akan menginduksi sistem pelapisan bumi yang konduktif. Metode geofisika ini mendayagunakan gelombang elektromagnetik berupa dipol listrik vertikal dengan arus listrik yang mengalir dari dan ke kutub-kutub pemancar dan penerima, maka terbentuklah medan magnet yang melingkari sumbu dipol dan medan listrik dipol yang menyelubungi garis medan magnetPrinsip pengukuran metode VLF yaitu sumber gelombang elektromagnetik berfrekuensi rendah yang disebut sebagai medan primer dan mempunyai frekuensi 15 kHz sampai 30 kHz, dirambatkan di antara permukaan bumi dan ionosfer.2. Operasi LapanganDalam pengambilan data menggunakan alat VLF - EM Enci Scintrex, GPS handheld, dan meteran. Pada tahap pertama dilakukan filtering untuk menghilangkan noise yang bersifat non liner dari VLF - EM itu sendiri yang menggunakan EEMD (Ensemble Emperical Mode Deccompotition) yang merupakan pengembangan baru dair EMD (Empirical Mode Decomposition) prinsip EMD secara umum adalah untuk mendekomposisi sinyal menjadi IMF - IMF dan reisdu. Pada Tahap kedua dilakukan inversi data tripper, inversi ini menggunakan software Inv2DVLF dengan berbasis Finite Elemen Method (FEM). 3. ProsessingPertama masukan software tersebut berupa inphase dan quadrature yang sudah difilter dengan EEMD sehingga dapat dihasilkan model 2D nilai resitivitas bawah permukaan tanah. Pengakusisian data penelitian menggunakan teknik - teknik pengukuran data pada metode geofisika VLF-EM, yaitu teknik pengukuran data dengan teknik Konvensioal (Conventional VLF-EM technique) yang merupakan teknik akuisisi data yang sangat umum digunakan dalam setiap pengambilan data observasi lapangan dan teknik Gradio VLF-EM (Gradient VLF-EM technique) yang merupakan teknik akusisi data yang belum banyak digunakan pada observasi lapangan. Perbedaan kedua teknik ini didasarkan pada proses akusisi data pelapisan bumi yang memanfaatkan perbedaan ketinggian (adifferent altitude) dari konsole VLF-EM (VLF-EM Meter dan VLF-EM Antenna) terhadap permukaan bumi disetiap titik pengukuran.Ada dua jenis pengukuran VLF, yaitu mode tilt-angle dan mode resistivity. Mode tilt-angle mengukur polarisasi komponen medan magnetik, sedangkan mode resistivity mengukur polarisasi komponen medan magnetik dan medan listrik.Mode tilt angle digunakan untuk mengetahui struktur konduktif dan kontak geologi seperti zona alterasi, patahan, dan dike konduktif. Dalam mode ini, arah strike target memiliki sudut 45 dengan lokasi pemancar. Pada konfigurasi pengukuran semacam ini, medan primer akan memberikan fluks yang maksimum jika memotong struktur, sehingga memberikan kemungkinan anomali yang paling besar. Mode ResisitivityMode ini digunakan untuk mengetahui dike resistif dan di sisi lain untuk membatasi satuan geologi melalui pemetaan tahanan jenisnya. Mode ini sangat baik jika arah pemancar tegak lurus strike geologinya (45) seperti terlihat pada gambar dibawah.

Design survey untuk mode resestivity

Alat akan langsung mengukur besarnya tahanan jenis medium dan besarnya sudut fase medium. Letak anomali secara kasar berada di bawah puncak anomali tahanan jenis. Sedangkan harga fase > 45 menunjukkan tahanan jenis semakin dalam semakin kecil, dan fase < 45 menunjukkan tahanan jenis semakin dalam makin besar. Salah satu parameter penting pada pengukuran VLF adalah nilai Fraser. Benda konduktif akan mempunyai nilai fraser yang positif dengan puncak-puncaknya menunjukkan posisi benda yang menyebabkan anomali. Nilai derivatif Fraser dapat dihitung dari nilai tilt yang didapat dari hasil pengukuran.4. InterpretasiData observasi meliputi data elektromagnetik yang didapatkan dalam pengukuran dan data waktu proses akuisisi. Data pengukuran respon gelombangelektromagnetik merupakan superposisi antara sinyal yang berasal dari anomali dan gangguan (noise) dari struktur lokal yang tidak diharapkan. Respon data pengukuran meliputi medan magnetik sekunder horisontal dan vertikal, In-phase Wave dan Quadrature serta medan total atau medan magnetik primer, Tilt Angle wave. Data pengukuran waktu proses akuisisi data adalah dalam minute yang akan dirata-ratakan dalam setiap lintasan pengukuran.Hasil data pengukuran respon gelombang elektromagnetik pada masing-masing teknik pengukuran diintepretasikan berdasarkan kesamaan parameter fisisnya, dan berdasarkan pola medan magnetik primer maupun sekunder yang didapatkan. Penggambaran data pengukuran dalam zona kontur konduktivitas ditunjukkan pada pola medan magnetik total yaitu, respon Tilt Angle Wave. Pencitraan zona kontur konduktivitas berdasarkan proses filtering yang mengacu pada perhitungan inversi pola pengukuran VLF-EM smoothing average (Korous Hjelt, 1983).Karakterisasi pengukuran metode VLF-EM dengan teknik konvensional memilki kelebihan dalam pengakusisian data yang cepat dan akurat dalam penganalisaan bawah permukaan dangkal dan atas permukaan, dan mampu menimalkan gangguan elektromagnetik terdekat yang terdapat pada permukaan bumi, sementara itu, karakterisasi pengukuran teknik gradio memiliki kelebihan dalam hasil intepretasi dan resolusi yang sangat tinggi dan akurat dalam seluruh bagian pelapisan bumi, sehingga mampu menjelaskan fenomena bawah permukaan secara menyeluruh, dan dapat digunakan sebagai rekomendasi teknis fenomena yang akan terjadi.Referensi : Giancoli,1998, Fisika edisi 5 jilid 2, Jakarta: Erlangga. Telford, W.M. 1990. Applied Geophysics: Second Edition. Melbourne: Cambridge University Press M. Bayrak, Use of Electromagnetic VLF Method in Shallow Exploration in Turkey (in Turkish), Jeofizik, 9-10, 143-148 (1995)