MAKALAH GRAVITASI DAN GEOMAGNET INTERPRETASI ANOMALI MEDAN GRAVITASI OLEH 1. Tutik Annisa (H1E007005) 2. Desi Ari (H1E00700 ) 3. Fatwa Aji Kurniawan (H1E007015) 4. Eri Widianto (H1E007024) 5. Puzi Anigrahawati (H1E007029) PROGRAM STUDI FISIKA JURUSAN MIPA FAKULTAS SAINS DAN TEKNIK UNIVERSITAS JENDERAL SOEDIRMAN PURWOKERTO
2010 PENDAHULUAN Bumi sebagai tempat tinggal manusia secara alami menyediakan sumber daya alam yang berlimpah. Keterbatasan ilmu untuk mengolah sumber daya alam tersebut memang menjadi kendala bagi kita untuk melakukan eksplorasi terhadap kekayaan alam yang kita miliki tersebut. Sehingga kita merasa perlu untuk mempelajari cara atau metode untuk mengungkap suatu informasi yang terdapat di dalam perut bumi. Salah satu cara atau metode untuk memperoleh informasi tersebut adalah dengan menggunakan metode survei geofisika. Survei geofisika yang sering dilakukan selama ini antara lain metode gravitasi (gayaberat), magnetik, seismik, geolistrik (resistivitas) dan elektromagnetik. Metode yang akan dibahas dalam makalah ini adalah Metode Gravitasi (gayaberat). Metode gravitasi dilakukan untuk menyelidiki keadaan di bawah permukaan bumi berdasarkan perbedaan rapat masa mineral dari daerah sekeliling (ρ =gram/cm 3 ). Eksplorasi biasanya dilakukan dalam bentuk kisi atau lintasan penampang. Pemisahan anomali akibat rapat massa dari kedalaman berbeda dilakukan dengan menggunakan koreksi matematis atau koreksi geofisika. Pengambilan data dilakukan di permukaan bumi dengan menggunakan Gravitymeter yang memiliki ketelitian tinggi (mgal), sehingga kita tidak akan kesulitan untuk manganalisa anomali yang berukuran kecil. Dalam metode ini yang dipelajari adalah variasi medan gravitasi akibat variasi rapat massa batuan di bawah permukaan sehingga dalam pelaksanaannya yang diselidiki adalah perbedaan medan gravitasi dari suatu titik observasi terhadap
titik observasi lainnya. Dengan demikian struktur bawah permukaan dapat diketahui. Pengetahuan tentang struktur bawah permukaan ini penting untuk perencanaan langkah-langkah eksplorasi baik minyak maupun mineral lainnya. INTERPRETASI ANOMALI MEDAN GRAVITASI Tahapan survei metode gravitasi dibagi menjadi tiga tahap yaitu tahap pengukuran data, pengolahan data dan interpretasi. 1. Tahap Pengukuran Pengukuran dilakukan di lokasi gunung Batur yang bertempat di daerah Bali menggunakan Gravitymeter dan GPS. Data yang diperoleh dilapangan adalah posisi tempat pengukuran dalam lintang dan bujur (derajat, menit, detik) dan ketinggian tempat pengukuran (elevasi). 2. Pengolahan data Nilai percepatan gravitasi pada tiap titik pengamatan yang diperoleh dilapangan masih dipengaruhi oleh faktor-faktor seperti bumi yang tidak bulat sepenuhnya, variasi elevasi, rapat massa dan kedudukan bumi terhadap tata surya terutama kedudukan bulan dan matahari yang menyebabkan pasang surut bumi. Untuk memperoleh harga gravitasi yang mengacu pada bidang ekuipotensial, maka harga pengamatan perlu direduksi atau dikoreksi. Koreksi yang harus dilakukan terhadap harga gravitasi pengamatan meliputi koreksi drift, koreksi udara bebas, koreksi lintang, koreksi ketinggian, koreksi Bouguer, koreksi topografi dan koreksi pasang surut.
1. Konversi Pembacaan Gravitymeter Hasil pembacaan alat di lapangan merupakan angka-angka yang tidak berdimensi, sehingga harus dikonversi ke dalam mgal. Di dalam mengkonversi mgal masing - masing alat mempunyai konversi sendiri-sendiri. 2. Koreksi-koreksi Koreksi-koreksi yang dilakukan dalam pengolahan data metode gravitasi sebagai berikut: a. Koreksi Apungan (Drift Correction) Koreksi ini diperlukan untuk menghasilkan kesalahan penyimpangan harga medan gravitasi akibat pengaruh goncangan. Gaya pegas yang melemah selama transportasi menyebabkan bergesernya pembacaan titik nol pada alat tersebut. Pergeseran pembacaan titik nol ini disebut drift. b. Koreksi Pasang Surut (Tidal Correction) Koreksi pasang surut digunakan untuk menghilangkan efek gaya gravitasi benda-benda diluar bumi, misalnya efek bulan dan matahari. Efek gaya gravitasi bulan dan matahari menyebabkan perubahan nilai medan gravitasi dipermukaan bumi secara periodik. Koreksi pasang surut tergantung dari kedudukan bulan dan matahari terhadap bumi. c. Koreksi Lintang (Latitude Correction) Koreksi lintang digunakan untuk mengkoreksi medan gravitasi disetiap lintang geografis karena nilai medan gravitasi disetiap tempat berbeda, hal ini akibat dari gaya sentrifugal dan bentuk ellipsoid bumi. Dari koreksi ini akan diperoleh anomali medan gravitasi. Medan anomali tersebut merupakan selisih antara medan gravitasi observasi dengan medan gravitasi teoritis (gravitasi normal). d. Koreksi udara bebas (Free-Air Correction)
Koreksi udara bebas diperlukan untuk menghilangkan efek pengurangan harga medan gravitasi terhadap ketinggian dari suatu bidang datar, tanpa memperhatikan efek massa batuan. Setelah dilakukan koreksi udara bebas, akan diperoleh anomali udara bebas ditopografi. e. Koreksi Bouguer ( Bouguer Correction ) Koreksi Bouguer dilakukan untuk memperhitungkan efek massa batuan diantara titik pengamatan dengan bidang datum yaitu dengan menganggap lapisan batuan yang mempengaruhi mempunyai rapat massa seragam dan melebar sampai tak hingga. Dengan mengambil permukaan laut rata-rata sebagai bidang acuan, maka harga koreksi bouguer harus dikurangkan terhadap harga pengamatan untuk titik pengamatan yang berada diatas datum. Pendekatan untuk menghitung koreksi Bouguer adalah dengan mengasumsikan bahwa massa diantara datum dan titik amat dianggap massa silinder datar dengan radius tak berhingga, dengan ketebalan sama dan jarak vertikal antara titik amat, datum dan rapat massa disekitar titik amat adalah konstan.
Gambar 1. Anomali Bouguer Sederhana f. Koreksi medan (Terrain Correction) Koreksi medan diakibatkan karena adanya efek massa disekitar titik pengamatan,misalnya gunung, gedung, lembah dan lain-lain yang menyebabkan berkurangnya tarikan ke bawah ( gravitasi ). Koreksi medan untuk titik amat adalah jumlah seluruh koreksi disetiap zona dan sektor. Anomali Bouguer sederhana yang telah dikoreksi dengan koreksi medan disebut anomali Bouguer lengkap. g. Pemisahan anomali Residual Regional Pemisahan anomali residual dan regional dapat menggunakan dengan beberapa metode antara lain metode pencocokan permukaan (surface fitting), metode grafis dari Griffin, second derivate, filter frequency. 3. INTERPRETASI
Pemodelan merupakan hal yang penting dalam analisa data gravitasi, dengan model dapat diperkirakan konfigurasi benda penyebab anomali. Khususnya dalam model dua dimensi pemilihan arah penampang merupakan sesuatu yang penting. Dari peta anomali Bouguer yang mempunyai pola kontur memanjang relatif dalam satu arah, benda anomalinya dapat didekati dengan menggunakan pola kontur tersebut. Gambar 2.Anomali Bouguer Lengkap
Gambar 3.Anomali Bouguer di Topografi Gambar 3 merupakan anomali Bouguer lengkap di topografi yang memperlihatkan pembelokan dan pengkutuban anomali dibeberapa tempat. Kondisi demikian mengindikasikan adanya SESUATU disekitar lokasi penyelidikan. Setelah diketahui ada sesuatu disekitar lokasi penyelidikan maka tahap selanjutnya adalah melakukan pemisahan anomali Bouguer dari kecenderungan regionalnya (struktur dalam/regional), sehingga nantinya akan diperoleh medan anomali gravitasi residual (struktur dangkal ) daerah penyelidikan.
Gambar 4. Anomali Regional Gambar 4 merupakan kontur anomali regional mencerminkan adanya pengaruh struktur geologi regional yang melandasi batuan diatasnya pada kedalaman tertentu yang mengalami suatu proses kejadian setiap tingkatan ordenya. Gambar di atas mempelihatkan pola liniasi medan anomali gravitasi regional yang berarah hampir barat laut- timur laut dan nilai anomali cenderung mengecil ke arah tenggara dan timur.
Gambar 5. Anomali Residual Gambar 5 merupakan kontur anomali residual merupakan pemisahan antara anomali Bouguer dengan anomali regional yang mencerminkan bentuk struktur geologi lokal/dangkal. Anomali residual ini masih ada pengaruh dari anomali regional karena pada anomali regional penyebaran anomalinya hampir merata.
KESIMPULAN Survei geofisika dengan metode gravitasi dilakukan untuk menyelidiki keadaan di bawah permukaan bumi berdasarkan perbedaan rapat masa mineral dari daerah sekeliling (ρ =gram/cm 3 ). Ada 3 tahap dalam metode geofisika yaitu tahap pengukuran/pengambilan data, pengolahan data dan interpretasi. Interpretasi merupakan hal yang penting dalam analisa data gravitasi, dengan model dapat diperkirakan konfigurasi benda penyebab anomali.