BAB IV INTERPRETASI KUANTITATIF ANOMALI SP MODEL LEMPENGAN. Bagian terpenting dalam eksplorasi yaitu pengidentifikasian atau

Transkripsi

1 BAB IV INTERPRETASI KUANTITATIF ANOMALI SP MODEL LEMPENGAN Bagian terpenting dalam eksplorasi yaitu pengidentifikasian atau pengasumsian bentuk dan kedalaman benda yang tertimbun. Berbagai macam metode telah dikembangkan untuk menentukan kedalaman dan bentuk struktur geometri benda yang tertimbun dari data SP. Berbagai banyak faktor yang nantinya mempengaruhi pemodelan yang ada adalah kedalaman batang, kemiringan, intensitas arus, dalam hal ini pada kasus lempengan miring. Oleh sebab itu selanjutnya model tersebut dapat divariasikan besar kecilnya sesuai dengan faktor- faktor yang mempengaruhinya. Sampai saat ini juga telah banyak metode-metode yang dikembangkan dalam menganalisa anomali SP. Ketika persamaan (3.1.) disimulasikan di dalam program, jikamengubah variabel-variabel yang ada didalamnya, maka akan didapatkan berbagai jenis grafik yang berbeda. Dari grafik-grafik tersebut akan dapat dilihat pengaruh varaibel tersebut kedalam grafik, sehingga nantinya akan mempermudah pengerjaan dalam proses pemodelan. Berikut ini pengaruh karakteristik kurva anomali SP terhadap variabel-variabel yang mempengaruhinya. 31

2 4.1 Pengaruh karateristik kurva anomali self-potential terhadap sudut kemiringan lempengan tipis 4 Self Potential (mv) 6 8 jarak (m) derajat 1 derajat derajat 3 derajat 45 derajat 6 derajat 8 derajat 89 derajat Gambar 4.1 Grafik kurva self-potential terhadap jarak dengan M = 1 mv, h = 5 m, H = 15 m dan sudut kemiringan (1 o, 1 o, o, 3 o, 45 o, 6 o, 8 o dan 89 o ). Pada kurva anomali self-potential dapat dilihat bahwa pergerakan kurva dari kemiringan 1 o sampai 8 o menunjukan adanya kenaikan potensial minimum pada tiap kurva. Pada kemiringan 1 o, potensial minimum dari kurva 6mV dan bentuk kurva juga mununjukkan adanya sifat simetris dari jarak antara m sampai m. Pada kemiringan 45 o kurva mulai bergerak turun menuju potensial nol secara stabil. Ketika kemiringan batang menuju o dan 9 o, secra langsung dapat kita amati bahwa anomali di bagian kiri dan kanan grafik akan terlihat sama atau dapat dikatakan simetris. 3

3 4. Pengaruh karateristik kurva anomali self-potential terhadap intensitas arus dan resistivitas medium mV mv 4mV 6mV 8mV 1mV mv Gambar 4. Grafik kurva self-potensial terhadap jarak dengan θ = 6 o, h = 5 m, H = 15 m dan M=1mV, mv, 4mV, 6mV, 8mV, 1mV, mv Pada kurva anomali self-potential ini tidak terjadi perubahan yang signifikan pada kurva. Pergerakan kurva hanya terjadi pada batas maksimum potensial. Pengaruh intensitas dapat dikatakan hanya berpengaruh sedikit pada batas minimum potensial saja. Pada intensitas dan resistivitas 1 mv ketika intensitas dan resistivitasnya dinaikkan kali lipat menjadi mv, batas minimum dan maksimumnya meningkat sebanyak kali. Hal ini membuktikan bahwa intensitas dan resistivitas berpengaruh hanya pada batas maksimum dan minimum kurva anomali. Kemudian semakin kecil intensitas dan resistivitasnya, kurva akan semakin mendekati garis lurus. 33

4 4.3 Pengaruh karateristik kurva anomali self-potential terhadap panjang batang m 3 1m 15m m 5m 5 Gambar 4.3 Grafik kurva self-potential terhadap panjang batang (H-h) yaitu 5m,1m, 15m, m, 5m dengan M = 1 mv dan θ = 6 o. Pengaruh karakteristik kurva terhadap panjang batang hampir sama seperti yang terjadi terhadap kemiringan, intensitas dan resistivitas. Pada simulasi ini kedalaman awal tidak berubah, yang berubah adalah kedalaman akhirnya. Sehingga hal ini juga mempengaruhi panjang batang dengan sudut kemiringan yang sama tentunya yaitu 6 o. Pada grafik dapat dilihat ketika semakin dalam anomalinya besar potensial minimumnya pun semakin besar. Yang berbeda disini ialah potensial maksimum tidak terus meningkat melainkan turun pada kedalaman m. Hal ini kemungkinan disebabkan oleh titik pengukuran yang kurang lebar. 34

5 4.4 Pengaruh karakteristik kurva anomali self-potential dengan kedalaman awal batang m 3m 4m 5m 6m 6 Gambar 4.4 Grafik kurva self-potential dengan M = 1 mv, θ = 6 o dan panjang batang (H-h) konstan terhadap kedalaman awal (h) yaitu m, 3m, 4m, 5m dan 6m. Pengaruh pergerakan kurva sangat jelas dapat dilihat pada grafik diatas. Pergerakan kurva hanya terjadi pada titik pusat serta yang membedakannya hanya pada potensial minimum anomalinya. Potensial minimum terbesar terdapat pada kedalaman 6m. Hal ini cukup jelas membuktikan bahwa semakin dekat benda tersebut ke permukaan potensial minimumnya semakin kecil sehingga lebih mudah mengidentifikasi anomali yang ada. 35

6 4.5 Eksperimen Contoh buatan ini dilakukan di sekitar daerah Dago Bengkok (PPR ITB), dengan lempeng besi panjang 1 m dengan berat 19 kg yang ditanam pada kedalaman awal,4 m sampai 1,1 m dengan kemiringan 45 o. Setelah ditanam, besi didiamkan terlebih dahulu selama minggu agar tanah tersebut kembali padat. 1cm 1m Gambar 4.5 Skema penampang lempeng besi,4 m Permukaan tanah 1,1m 45 o Gambar 4.6 Skema penanaman lempeng besi. 36

7 Gambar 4.7 Lempengan besi dengan vertical dengan panjang 1m, lebar 1cm dan ketebalan mm Gambar 4.8 Lempengan besi ditanam dengan kemiringan 45 o dengan kedalaman awal 4cm. Pengambilan data ini dilakukan setelah minggu sejak lempengan besi ditana kemudian didapatkan data seperti pada table

8 No Jarak (m) Potensial (mv) Tabel 4.1 Data anomali tanah yang ditanami lempengan besi dengan kemiringan 45 o dengan kedalaman awal 4cm 4.6 Analisa 38

9 4 Data Lapangan data lapangan Gambar 4.9 Grafik Self-potential dari data lapangan yang diperoleh dengan kedalaman,4 m sampai dengan 1,1 m dengan kemiringan 45 o. Dari data diatas dapat kita lihat asumsikan M berkisar antara mv. Hal ini dapat dilihat dari satuan dari grid potensial terbagi setiap mv. Pengukuran yang dilakukan tidak begitu bermasalah dikarenakan perubahan potensial yang tidak begitu drastis dalam pengukuran dan potensial yang diukur cukup stabil. 39

10 Data simulasi data simulasi Gambar 4.1 Data simulasi dengan kedalaman,4 m sampai 1,1 m kemudian dengan kemiringan 45 o dengan M=3mV data lapangan data simulasi Gambar 4.11 Grafik perbandingan data lapangan dengan data simulasi. 4

11 Dapat dilihat bahwa jelas terdapat adanya anomali pada daerah tersebut dan juga kurva grafik cukup membuktikan bahwa daerah tersebut terdapat adanya lempengan miring ketika dicocokkan dengan data simulasi. Penentuan awal M ini sangat penting dalam penentuan kedalaman awal nantinya. Dari data pengukuran pada jarak -3m sampai -,1m dan 1,5 sampai 3m terlihat adanya anomali dibandingkan dengan data simulasi. Anomali ini dikatakan sebagai efek tepi. Efek tepi terjadi kemungkinan karena perbedaan potensial yang cukup besar pada tepi anomali dan juga karena area pengukuran yang kecil. Forward modeling yang dapat dilakukan hanya dengan mengetahui grafik saja dapat dilakukan dengan mengasumsikan yang pertama intensitas dan resistivitas daerah tersebut. Seperti yang telah disebutkan tidaklah sulit mengasumsikan M daerah tersebut dengan melihat grafik. Dalam kasus ini M yang diambil yaitu M = 3mV. Setelah menentukan M = 3mV kita masukkan dalam persamaan (3.1.5) dengan Vmax =,6 mv dan Vmin= -9 mv maka kita akan mendapatkan perbandingan kedalaman awal dan kedalaman akhir (h/h)= Setelah mendapatkan perbandingan kedalaman awal dan akhir dengan persamaan (3.1.19), dapat dicari kedalaman awal dengan mengetahui x max dan x min dari grafik didapat kedalaman awal (h) = m. Dengan mengetahui harga 41

12 kedalaman awal (h) dan mengetahui perbandingan kedalaman awal dan kedalaman akhir (h/h) didapat H= 1.37 m. Kemudian setelah mendapatkan harga h dan H dengan mudah menentukan a melalui persamaan (3.1.4) akan didapatkan buah a yaitu a = dan a = Kemudian setelah a didapat dengan mudah kita menentukan sudut kemiringan θ melalui persamaan (3.1.4). Kita akan mendapatkan θ=4.54 o dan θ= 8.16 o Data perhitungan data perhitungan Grafik 4.1 grafik hasil perhitungan dengan θ=4.54 o. 4

13 Data perhitungan data perhitungan Grafik 4.13 grafik hasil perhitungan dengan θ= 8.16 o data lapangan data perhitungan (4 derajat) data simulasi data perhitungan (8 derajat) Grafik 4.14 grafik perbandingan data lapangan, data perhitungan dan data simulasi anomali SP. Dari perbandingan diatas dapat dilihat walaupun tidak terlalu jauh perbedaan antara sudut kemiringan 4 o dengan 8 o tapi yang paling mendekati dengan data lapangan adalah 4 o. Setelah menentukan kedalaman awal, akhir dan sudut kemiringan dari lempengan yang perlu dilakukan hanya menentukan titik 43

14 pusat atau base level dengan mengunakan template Rao dan dengan persamaan (3.1.18) kita dapatkan x s = ±1, G(x) G(x) Grafik 4.15 grafik gradien horisontal dari V(x) kedalaman (meter) , , Grafik 4.16 grafik konstruksi geometri dari lempeng besi dengan sudut kemiringan (θ)= 4.54 o. 44

15 Banyak sekali faktor yang mempengaruhi potensial diri bumi, dalam hal ini ketika melakukan uji dengan contoh buatan ini besi yang ditanam didiamkan dulu selama dua minggu agar tanah kembali padat. Proses elektrokimia yang terjadi di dalam tanah tidak dapat terjadi dalam sekejap, perubahan cuaca yang berubah saat itu mungkin salah satu penyebab proses ini terjadi cukup cepat. 45