Pengantar Praktikum Metode Gravitasi dan Magnetik

Modul 1 Pengantar Praktikum Metode Gravitasi dan Magnetik Di antara sifat fisis batuan yang mampu membedakan antara satu macam batuan dengan batuan lainnya adalah massa jenis dan suseptibiltas batuan. Distribusi massa jenis dan suseptibilitas yang tidak merata pada batuan penyusun kulit bumi akan memberikan variasi harga medan gravitasi dan magnetik di permukaan bumi. Metode medan gravitasi dan magnetik adalah metode-metode penyelidikan dalam geofisika yang didasarkan pada variasi medan medan gravitasi dan magnetik di permukaan bumi. Distibusi massa jenis dan suseptibiltas yang tidak seragam ini dapat disebabkan oleh struktur geologi yang ada di bawah permukaan bumi. Walaupun kontribusi struktur geologi terhadap varisasi harga medan gravitasi dipermukaan 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 dipermukaan 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 distrbusi massa jenis. Distribusi suseptibiltas batuan bawah permukaan yang menyebabkan adanya anomali medan magnetik bumi disebabkan oleh magnetisasi terinduksi dan magnetisasi remanen yang umumnya mempunyai arah dan intensitas yang berbeda. Magnetisasi remanen mempunyai peranan yang besar pada megnetisasi batuan. Pengaruhnya tidak hanya dalam besaran tetapi juga pada arahnya. Anomali yang didapat dari hasil pengukuran merupakan gabungan dari keduanya atau hasil induksi murni. Jika arah medan magnetik remanen sama dengan arah induksi, maka anomali bertambah besar dan sebaliknya. Metode Gravity adalah salah satu metode eksplorasi geofisika, yang memanfaatkan sifat daya tarik antar benda yang didapat dari densitasnya, jadi prinsip eksplorasi dengan metode gravity ini yaitu mencari anomali gravity pada subsurface. Metode Gravity dilakukan untuk menyelidiki keadaan bawah permukaan berdasarkan perbedaan rapat masa cebakan mineral dari daerah sekeliling (rho = gram/cm 3 ). Metode ini adalah metode geofisika yang sensitive terhadap perubahan vertikal, oleh karena itu metode ini disukai untuk mempelajari Prak Metode Gravitasi dan Magnetik Page 1

kontak intrusi, batuan dasar, struktur geologi, endapan sungai purba, lubang di dalam masa batuan, shaff terpendam dan lain-lain. Eksplorasi biasanya dilakukan dalam bentuk kisi atau lintasan penampang. Perpisahan anomali akibat rapat masa dari kedalaman berbeda dilakukan dengan menggunakan filter matematis atau filter geofisika. Di pasaran sekarang didapat alat gravimeter dengan ketelitian sangat tinggi (mgal), dengan demikian anomali kecil dapat dianalisa. Hanya saja metode penguluran data, harus dilakukan dengan sangat teliti untuk mendapatkan hasil yang akurat. Metode 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 relatif kecil maka alat yang digunakan harus mempunyai ketelitian yang tinggi. Metode geomagnetik merupakan salah satu metode geofisika yang sering digunakan untuk survei pendahuluan pada eksplorasi minyak bumi, panas bumi, batuan mineral, maupun untuk keperluan pemantauan (monitoring) gunungapi. Metode ini mempunyai akurasi pengukuran yang relatif tinggi, instrumentasi dan pengoperasian di lapangan relatif sederhana, mudah dan cepat jika dibandingkan dengan metode geofisika lainnya. Koreksi pembacaaan praktis tidak perlu dilakukan. Pada umumnya peta anomali medan magnetik (untuk geofisika terapan biasanya medan total atau medan vertikal) bersifat agak kompleks. Variasi medan lebih tak menentu dan terlokalisir sebagai akibat dari medan magnetik dipole yang merupakan besaran vektor. Peta anomali magnetik menunjukkan sejumlah besar anomali residu yang merupakan hasil variasi yang besar bagian mineral magnetik yang terkandung dalam batuan dekat permukaan. Sebagai akibat dari hal-hal tersebut di atas, maka interpretasi yang tepat dalam metode geomagnetik relatif lebih sulit. Kedua metode ini sering disebut sebagai metode geopotensial, yang 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 Prak Metode Gravitasi dan Magnetik Page 2

massa suatu material terhadap lingkungan sekitarnya. Dengan demikian struktur bawah permukaan dapat diketahui. Informasi 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. Selain untuk minyak bumi, metode geopotensial juga banyak diaplikasikan pada beberapa persoalan, a.l.: 1. Eksplorasi panasbumi 2. Penelitian kegunungapian (struktur statis maupun monitoring periodik) 3. Pemetaan struktur patahan pada penelitian gempa bumi 4. Rongga di bawah tanah (gua, bunker, dll) mikrogravitasi 5. Penentuan basement dan basin pada suatu area prospek migas Salah satu contoh, gambar 1 merupakan peta rencana titik-titik ukur pada survei metode gravitasi yang dilakukan pada area panas bumi. 1. Signifikansi dan Penggunaan Metode Gravitasi Konsep Panduan ini merangkum peralatan, prosedur lapangan, dan pengolahan serta metode interpretasi digunakan untuk penentuan kondisi bawah permukaan karena variasi densitas menggunakan metode gravitasi. Pengukuran gravitasi dapat digunakan untuk luasan area geologi lebih dari ratusan kilometer persegi, tetapi juga dapat untuk mendeteksi dangkal fitur yang lebih kecil di dalam tanah. Di beberapa daerah, metode gravitasi dapat mendeteksi rongga bawah permukaan. Manfaat lain dari metode gravitasi adalah bahwa pengukuran dapat dilakukan di daerah yang padat penduduk, dimana metode geofisika lainnya mungkin tidak bekerja. Sebagai contoh, pengukuran gravitasi bisa dibuat di dalam bangunan, di daerah perkotaan dan di daerah yang terganggu oleh keramaian, listrik, dan elektromagnetik. Pengukuran kondisi bawah permukaan dengan metode gravitasi membutuhkan sebuah gravitymeter dan alat penentu posisi yang sangat akurat, terutama pengukuran elevasi dari stasiun gravitasi. Satuan (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 adalah milligal (10-3 gal ). Pada beberapa aplikasi, memerlukan pengukuran dengan akurasi sampai ke μgal (10-6 gals), mereka sering disebut sebagai survei mikrogravitasi. Sebuah survei gravitasi rinci biasanya menggunakan stasiun pengukuran berjarak dekat (beberapa meter untuk beberapa ratus kaki) dan dilakukan dengan gravitymeter Prak Metode Gravitasi dan Magnetik Page 3

mampu membaca sampai μgals. Detil survei biasanya digunakan untuk melihat geologi lokal atau kondisi struktural. Sebuah survei 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 instrumen. Data gravitasi berisi anomali yang terdiri dari dalam efek lokal regional dan dangkal. Dalam kasus pengukuran mikrogravitasi, maka efek lokal adalah efek yang sangat dangkal, yang terkadang sangat menarik untuk diamati. Rincian tambahan metode gravitasi banyak diberikan dalam Telford et al (4); Butler (5); Nettleton (6), dan Hinze (7). Gambar 1. Rencana titik-titik amat pada survey grvaitasi pada area panas bumi. Keterangan titik ukur pada gambar: 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. Prak Metode Gravitasi dan Magnetik Page 4

2. Parameter Terukur pada metode Gravitasi 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 medium, dan densitas dari cairan mengisi ruang pori. Rock kepadatan bervariasi dari kurang dari 1,0 g / cm 3 untuk beberapa batu vulkanik vesikuler lebih dari 3,5 g / cm 3 untuk 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 lokal atau data lain, atau keduanya, harus menginterpretasikan data gravitasi dan tiba di solusi geologi yang wajar. Prak Metode Gravitasi dan Magnetik Page 5