LAPORAN PRAKTIKUM GRAVITY Dosen Pengampu: Dr. sunaryo , M.Si. Asisten Praktikum : Elwin Purwanto , Qomarrudin
Disusun Oleh:
Valda Anggita Kurnia
115090707111001 115090707111001
PROGRAM STUDI GEOFISIKA JURUSAN FISIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS BRAWIJAYA 2014
KATA PENGANTAR
Assalamualaikum Warrahmatullahi Wabarrokatuh. Puji syukur kita panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah memberikan rahmat serta hidayahnya sehingga Laporan Praktikum Gravity ini dapat Penulis selesaikan sesuai dengan deadline deadline yang telah ditentukan. Shalawat serta salam semoga senantiasa tercurahkan kepada junjungan kita, Nabi Muhammad SAW, sebaik-baik hamba Allah, pemimpin orang yang bertakwa, dan pemilik kasih sayang di antara an tara manusia. Shalawat dan salam semoga tercurah pula pada segenap keluarganya, para sahabatnya, dan pengikut setianya sampai akhir jaman. Laporan ini adalah Laporan yang disusun untuk memenuhi tugas mata kuliah Praktikum Metode Gravity oleh mahasiswa prodi Geofisika jurusan Fisika FMIPA Universitas Brawijaya dengan dosen pengampu bapak Sunaryo. Didalamnya membahas tentang pengambilan data survey gravity serta pengolahan sampai dengan pemodelan. Semoga dengan hadirnya laporan ini dapat memberikan manfaat serta syafa’at bagi siapapun yang membacanya. Aamiin membacanya. Aamiin..
Malang, 20 Mei 2014 Penulis
BAB I PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang
Metode gravitasi merupakan salah satu metode penyelidikan geofisika dengan menggunakan teori potensial gravitasi. Metode ini pada dasarnya mengukur perbedaan densitas batuan. Inhomogenitas batuan pembentukan litosfer akan memberikan perbedaan masa jenis batuan dari suatu tempat ke tempat lain, sehingga menimbulkan medan gravitasi yang tidak merata , dan perbedaan inilah yang terukur di permukaan bumi. Bentuk model struktur geologi yang respresentatif dapat didekati dengan bentu model berupa bola, silinder, atau prisma. Bentuk model sederhana tersebut biasanya dikaitkan dengan fenomena struktur geologi berupa kantong magma, kubah garam, intrusi batuan beku, atau bentuk bentuk struktur geologi lain yang dapat didekati dengan elemen – elemen dari model geometri sederhana tersebut. Efek gravitasi dari beberapa model geometri sederhana sangat berguna dalam interpretasi kuantitattif metode gravitasi. Dalam interpretasi geofisika khususnya metode gravitasi, masalah yang perlu diperhatikan adalah masalah pemisahan anomaly local dan anomaly regional karena merupakan langkah awal dalam penafsiran suatu daerah yang prospektif. Pada penelitan ini, metode yang digunakan untuk melakukan pemisahan anomaly local dan anomaly regional adalah metode kontinuasi ke atas. Metode ini digunakan karena dapat mentransformasi medan potensial yang diukur pada suatu permukaan sehingga medan potensial di tempat lain di atas permukaan pengukuran dan cenderung menonjolkan anomaly
yang
disebabkan
oleh
sumber
yangdalam
(efek
regional)
dengan
menghilangkan/mengabaikan anomaly yang disebabkan oleh sumber yang dangkal (efek local), dan hasil dari metode ini adalah anomaly berupa kecenderungan regionalnya. Anomaly local diperoleh dengan menghitung selisih anomaly bouger terhadapa anomaly regionalnya. Interpretasi data anomaly lokalnya menggunakan software Grav2dc. Software ini merupakan program yang dirancang untuk membuat model polygon dengan memiliki
control tingkat kesalahan ketika dilakukan perubahan nilai densitas, kedalaman, lebar anomaly dan panjang strike (lintasan).
1.2
Tujuan
Tujuan dilakukannya praktikum metode gravity ini selain memenuhi praktikum mata kuliah terstruktur yaitu metode gravity, juga mempun yai tujuan yaitu : 1.
Mengetahui proses akuisisi dari metode gravity
2.
Mengetahui proses pengolahan metode gravity
3.
Mengetahui proses pemodelan metode gravity dengan menggunakan software grav2dc.
4.
Dapat menginterpretasi hasil pemodelan struktur bawah muka tanah dengan menggunakan metode gravity.
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1
Teori dasar Gravitasi
Teori Gravitasi didasarkan oleh hukum Newton tentang gravitasi. Hukum gravitasi Newton yang menyatakan bahwa gaya tarik menarik antara dua buah benda adalah sebanding dengan massa kedua benda tersebut dan berbanding terbalik dengan jarak kuadrat antara pusat massa kedua benda tersebut. Hukum gravitasi Newton:
…..(1) Dimana, konstanta gravitasi (G) = 6.67 x 10-11 N.m2.kg-2. Sedangkan hukum Newton lainnya adalah mengenai gerak yang menyatakan bahwa gaya ( F ) adalah perkalian antara massa dengan percepatan. Hukum Newton mengenai gerak Newton, yaitu:
….. (2) Persamaan (1) disubstitusikan ke persamaan (2), maka didapat:
(Burger, 1992) Persaman terakhir ini menunjukkan bahwa besarnya percepatan yang disebabkan oleh gravitasi di bumi (g) adalah berbanding lurus dengan massa bumi (M) dan berbanding terbalik dengan kuadrat jari-jari bumi (R). Dalam metode gravitasi, pengukuran dilakukan terhadap nilai komponen vertical dari percepatan gravitasi di suatu tempat. Namun pada kenyataannya, bentuk bumi tidak bulat sehingga terdapat variasi nilai
percepatan
gravitasi
untuk
masing-masing
tempat.
Hal-hal
yang
dapat
mempengaruhi nilai percepatan gravitasi adalah perbedaan derajat garis lintang,
perbedaan ketinggian (topografi), kedudukan bumi dalam tata surya, variasi rapat massa batuan di bawah permukaan bumi, perbedaan elevasi tempat pengukuran dan hal lain yang dapat memberikan kontribusi nilai gravitasi, misalnya bangunan dan lain-lain (Sunaryo, 1997).
2.2
Definisi Metode Gravitasi
Metode
gravitasiadalah
suatu
metode
eksplorasi
yang
mengukuran
medan gravitasi pada kelompok-kelompok titik pada lokasi yang berbeda dalam suatu area tertentu. Tujuan dari eksplorasi ini adalah untuk mengasosiakan variasi dari perbedaan distribusi rapat massa dan juga jenis batuan. Tujuan utama dari studi mendetail data gravitasi adalah untuk memberikan suatu pemahaman yang lebih baik mengenai lapisan bawah geologi. Metode gravitasi ini secara relatif lebih murah, tidak mencemari dan tidak merusak (uji tidak merusak) dan termasuk dalam metode jarak jauh yang sudah pula digunakan untuk mengamati permukaan bulan. Juga metoda ini tergolong pasif, dalam arti tidak perlu ada energi yang dimasukkan ke dalam tanah untuk mendapatkan data sebagaimana umumnya pengukuran. Pengukuran percepatan gravitasi memberikan informasi mengenai densitas batuan bawah tanah. Terdapat rentang densitas yang amat lebar di antara berbagai jenis batuan bawah tanah, oleh karena itu seorang ahli geologi dapat melakukan inferensi atau deduksi mengenai strata atau lapisan - lapisan batuan berdasarkan data yang diperoleh. Patahan yang umumnya membuat terjadinya lompatan pada penyebaran densitas batuan, dapat teramati dengan metode ini. Anomali percepatan gravitasi diakibatkan oleh perbedaan massa jenis atau struktur geologi (besaran fisis berupa rapat massa, kedalaman, volume / struktur). Biasanya digunakan dalam eksplorasi migas bumi, mineral, geotermal, ke gunung apian tektonik dll.
Gambar 2.1 Bentuk anomaly dari survey gravity (Bemmelen, R.W. Van, 1949) 2.2
Alat – Alat Yang Digunakan Dalam Metode Gravitasi
Metode Gravity adalah salah satu metode eksplorasi dalam geofisika, yang memenfaatkan sifat daya tarik antar benda yang didapat dari densitasnya, jadi prinsip eksplorasi dengan metode gravity ini yaitu mencari anomali g ravity pada subsurface.
Alat-alat yang digunakan dalam pengambilan data di darat adalah: 1. Gravimeter La Coste Romberg G-502 2. Piringan 3. GPS 4. Tali sebagai meteran jarak antar stasiun 5. Peta Geologi dan peta Topografi 6. Penunjuk Waktu 7. Alat tulis
8. Kamera 9. Pelindung Gravitimeter 10. Dan beberapa alat pendukung lainnya
Alat yang digunakan dalam pengambilan data di laut 1. Kapal laut yang memiliki navigasi dilengkapi dengan peralatan pendukung lainnya. 2. Altimeter adalah alat untuk mengukur ketinggian suatu titik dari permukaan laut. Biasanya alat ini digunakan untuk keperluan navigasi dalam penerbangan, pendakian, dan kegiatan yang berhubungan dengan ketinggian. Seperti gambar dibawah ini. 3. Gravimeter La Coste Romberg G-502 4. GPS
langkah-langkah dalam melakukan pengukuran metode gravity Hal-hal yang dilakukan terlebih dahulu sebelum melakukan pengukuran adalah sebagai berikut : 1. Kalibrasi terhadap data / titik pengukuran yang telah diketahui nilai gravitasi absolutnya, misalnya IGSN’71 2. Melakukan pengikatan pada base camp terhadap titik IGSN’71 terdekat yang telah diketahui nilai ketinggian dan gravitasinya, dengan cara looping. 3. Bila perlu di base camp diamati variasi harian akibat pasang surut dan akibat faktor yang lainnya. Setelah melakukan hal di atas barulah pengamatan yang sebenarnya dilakukan. Pengukuran metoda gayaberat dapat dibagi menjadi dua jenis yaitu: penentuan
titik ikat dan pengukuran titik-titik gayaberat. Sebelum survei dilakukan perlu menentukan terlebih dahulu base station, biasanya dipilih pada lokasi yang cukup stabil, mudah dikenal dan dijangkau. Base stationjumlahnya bisa lebih dari satu tergantung dari keadaan lapangan. Masing-masing base stationsebaiknya dijelaskansecara cermat dan terperinci meliputi posisi, nama tempat, skala dan petunjuk arah.Base station yang baru
akanditurunkan dari nilai gayaberat yang mengacu dan terikat pada Titik Tinggi Geodesi (TTG) yang terletak di daerah penelitian. TTG tersebut pada dasarnya telah terikat denganjaringan Gayaberat Internasional atau ”International Gravity Standardization Net”,(IGSN 71). Pengukuran data lapangan meliputi pembacaan gravity meter juga penentuan posisi, waktu dan pembacaan barometer serta suhu. Pengukuran gayaberat pada penelitian ini menggunakan alat gravity meter LaCoste & Romberg type G.525 berketelitian 0,03 mGal/hari atau ± 0,1 mGal/bulan. Penentuan posisi dan waktu menggunakan Global
Positioning
System (GPS)
Garmin,
sedangkan
pengukuran
ketinggian menggunakan Barometer Aneroid Precission dan termometer. Pengukuran pada titik-titik survei dilakukan dengan metode kitaran/looping dengan pola A-B-C-D-A, dengan ‘A’ adalah salah satu cell center (CC) yang merupakan base station setempat. Jarak antar titik pengukuran pada keadaan normal ± 5 km, tergantung dari medan yang akan diukur dengan pertimbangan berdasarkan padakecenderungan (trend) geologi di daerah survei. Metode
kitaran/looping diharapkan
untuk
menghilangkan
kesalahan
yang
disebabkan oleh pergeseran pembacaan gravity meter. Metode ini muncul dikarenakan alat yang digunakan selama melakukan pengukuran akan mengalami guncangan, sehingga menyebabkan bergesernya pembacaan titik nol pada alat tersebut. 2.3
Pengolahan Data Gravitasi
Pemrosesan data gayaberat yang sering disebut juga dengan reduksi data gayaberat, secara umum dapat dipisahkan menjadi dua macam, yaitu: proses dasar dan proses lanjutan. Proses dasar mencakup seluruh proses berawal dari nilai pembacaan alat di lapangan sampai diperoleh nilai anomali Bouguer di setiap titik amat. Proses tersebut meliputi tahap-tahap sebagai berikut: konversi pembacaan gravity meter ke nilai milligal, koreksi apungan (drift correction) , koreksi pasang surut (tidal correction), koreksi lintang (latitude correction), koreksi udara bebas (free-air correction),koreksi Bouguer (sampai pada tahap ini diperoleh nilai anomali Bouguer Sederhana (ABS) pada topografi.), dan koreksi medan (terrain correction).
Pemrosesan data tersebut menggunakan komputer dengan software MS. Excel. Proses lanjutan merupakan proses untuk mempertajam kenampakan/gejala geologi pada daerah penyelidikan yaitu pemodelan dengan menggunakansoftware Surfer 8 dan GRAV2DC. Beberapa koreksi dan konversi yang dilakukan dalam pemrosesan data metoda gayaberat, dapat dinyatakan sebagai berikut : a) Konversi Pembacaan Gravity Meter Pemrosesan data gayaberat dilakukan terhadap nilai pembacaan gravity meter untuk mendapatkan nilai anomali Bouguer. Untuk memperoleh nilai anomali Bouguer dari setiap titik amat, maka dilakukan konversi pembacaan gravity meter menjadi nilai gayaberat dalam satuan milligal.Untuk melakukan konversi memerlukan tabel konversi dari gravity meter tersebut. Setiap gravity meter dilengkapi dengan tabel konversi.
Cara melakukan konversi adalah sebagai berikut: 1. Misal hasil pembacaan gravity meter 1714,360. Nilai ini diambil nilai bulat sampai ratusan yaitu 1700. Dalam tabel konversi (Tabel 3.1) nilai 1700 sama dengan 1730,844 mGal. 2. Sisa dari hasil pembacaan yang belum dihitung yaitu 14,360 dikalikan dengan faktor interval yang sesuai dengan nilai bulatnya, yaitu 1,01772 sehingga hasilnya menjadi 14,360 x 1,01772 = 14.61445 mGal. 3. Kedua perhitungan diatas dijumlahkan, hasilnya adalah (1730,844 + 14.61445) x CCF = 1746.222 mGal. Dimana CCF (Calibration Correction Factor) merupakan nilai kalibrasi alat Gravity meter LaCoste & Romberg type G.525 sebesar 1.000437261.
Tabel 2.1 Kutipan contoh tabel konversi gravity meter type G.525.
Pembacaan
Nilai Dalam
Interval
Counter
mGal
Faktor
1600
1629.070
1.01774
1700
1730.844
1.01772
1800
1832.616
1.01770
(Sarkowi M., Kadir WGA., Santoso D., dan Supriyadi, 2006) b) Posisi dan Ketinggian Penentuan
posisi
menggunakan
menggunakan
barometer
GPS,
aneroid
dan
sedangkan
pengukuran
ketinggian
termometer.Pengukuran
ketinggian
dilakukan secara diferensial yaitu dengan menggunakan dua buah barometer dan termometer. Pengukuran tersebut dilakukan dengan menempatkan satu alat di base station sedangkan alat yang lain dibawa untuk melakukan pengukuran pada setiap titik amat. Adapun pemrosesan data posisi dan ketinggian sebagai berikut. 1. Pemrosesan Data GPS Setiap kali pembacaan posisi titik amat langsung dapat diketahui dari bacaan tersebut, yaitu berupa bujur (longitude) dan lintang (latitude).Posisi yang ditunjukan GPS dalam satuan derajat, menit dan detik.Maka perlu melakukan
konversi
posisi
dari
satuan
waktu
ke
dalam
satuan
derajat.Posisi ini selanjutnya digunakan untuk menghitung koreksi lintang atau perhitungan normal.
2. Pemrosesan Data Barometer Barometer merupakan alat ukur tekanan udara yang secara tidak langsung digunakan untuk mengukur beda tinggi suatu tempat di permukaan bumi. Prinsip pengukuran ketinggian barometer didasarkan pada suatu hubungan antara tekanan udara disuatu tempat dengan ketinggian tempat lainnya, yaitu dengan adanya tekanan udara suatu tempat dipermukaan bumi sebanding dengan berat kolom udara vertikal yang berada diatasnya (hingga batas atas atmosfer). Ketelitiaan pengukuran tinggi barometer sangat tergantung pada kondisi cuaca, sebab keadaan tersebut akan mempengaruhi tekanan udara di suatu tempat. Perbedaan temperatur udara dan kecepatan angin disuatu tempat akan menyebabkan tekanan udara naik turun (berfluktuasi), sehingga akan menimbulkan kesalahan dalam beda tinggi antara dua tempat yang berbeda. Maka perlu dilakukan pengukuran temperatur udara untuk menentukan koreksi temperatur yang harus diperhitungkan dalam penentuan beda tinggi, sehingga akan memperkecil kesalahan (Subagio, 2002). Pengukuran ketinggiaan dengan menggunakan
barometer
selain
tergantung
pada
tekanan
udara,
dipengaruhi juga oleh beberapa parameter seperti temperatur udara, kelembaban udara, posisi lintang titik amat, serta ketinggian titik uk ur. Dalam pemrosesan data metoda gayaberat terdapat beberapa tahapan dengan koreksikoreksi diantaranya adalah : A. Koreksi Apungan (Drift Correction) Koreksi ini dilakukan untuk menghilangkan pengaruh perubahan kondisi alat (gravity meter) terhadap nilai pembacaan. Koreksi apungan muncul karena gravity meter selama digunakan untuk melakukan pengukuran akan mengalami goncangan, sehingga akan menyebabkan bergesernya pembacaan titik nol pada alat tersebut. Koreksi ini dilakukan dengan cara melakukan pengukuran dengan metode looping, yaitu dengan pembacaan
ulang
pada
titik
ikat
(base
station)
dalam
satu
kalilooping,
sehingga
nilai
penyimpangannya diketahui. A. Koreksi Pasang Surut (Tidal Correction) Koreksi ini adalah untuk menghilangkan gaya tarik yang dialami bumi akibat bulan dan matahari, sehingga di permukaan bumi akan mengalami gaya tarik naik turun. Hal ini akan menyebabkan perubahan nilai medan gravitasi di permukaan bumi secara periodik. Koreksi pasang surut juga tergantung dari kedudukan bulan dan matahari terhadap bumi.Koreksi tersebut dihitung berdasarkan perumusan Longman (1965) yang telah dibuat dalam sebuah paket program komputer. Koreksi ini selalu ditambahkan terhadap nilai pengukuran, dari koreksi akan diperoleh nilai medan gravitasi di permukaan topografi yang terkoreksi drift dan pasang surut, B. Koreksi Lintang (Latitude Correction) Koreksi lintang digunakan untuk mengkoreksi gayaberat di setiap lintang geografis karena gayaberat tersebut berbeda, yang disebabkan oleh adanya gaya sentrifugal dan bentuk ellipsoide. Dari koreksi ini akan diperoleh anomali medan gayaberat. Medan anomali tersebut merupakan selisih antara medan gayaberat observasi dengan medan gayaberat teoritis (gayaberat normal). Gayaberat normal adalah harga gayaberat teoritis yang mengacu pada permukaan laut rata-rata sebagai titik awal ketinggian dan merupakan fungsi dari lintang geografi. Medan gayaberat teoritis diperoleh berdasarkan rumusan-rumusan secara teoritis, maka untuk koreksi ini menggunakan rumusan medan gayaberat teoris pada speroid referensi (z = 0) yang ditetapkan oleh The International of Geodesy (IAG) yang diberi nama Geodetic Reference System 1967 (GRS 67) sebagai fungsi lintang . C. Koreksi Ketinggian Koreksi ini digunakan untuk menghilang perbedaan gravitasi yang dipengaruhi oleh perbedaan ketinggian dari setiap titik amat. Koreksi ketinggian terdiri dari dua macam yaitu
Koreksi Udara Bebas (free-air correction)
Koreksi udara bebas merupakan koreksi akibat perbedaan ketinggian sebesar h dengan mengabaikan adanya massa yang terletak diantara titik amat dengan sferoid referensi. Koreksi ini dilakukan untuk mendapatkan anomali medan gayaberat di topografi. Untuk mendapat anomali medan gayaberat di topografi maka medan gayaberat teoritis dan medan gayaberat observasi harus sama-sama berada di topografi, sehingga koreksi ini perlu dilakukan. Koreksi udara bebas dinyatakan secara metematis dengan rumus :
FAC =0.3085h mGal
(3)
dimana h adalah beda ketinggian antara titik amat gayaberat dari sferoid referensi (dalam meter). Setelah dilakukan koreksi tersebut maka akan didapatkan anomali udara bebas di topografi yang dapat dinyatakan dengan rumus :
FAA =gobs-g(f) +FAC mGal
(4)
dimana :FAA: anomali medan gayaberat udara bebas di topografi (mGal) Gobs: medan gayaberat observasi di topografi (mGal) G(f): medan gayaberat teoritis pada posisi titik amat (mGal) FAC : koreksi udara bebas (mGal)
Koreksi Bouguer Bouguer Correction adalah harga gaya berat akibat massa di antara referensi antara bidang referensi muka air laut samapi titik pengukuran sehingga nilai gobservasi
bertambah.
Setelah
dilakukan
koreksi-koreksi
terhadap
data
percepatan gravitasi hasil pengukuran (koreksi latitude, elevasi, dan topografi)
maka diperoleh anomali percepatan gravitasi (anomali gravitasi Bouguer lengkap) yaitu : gBL = gobs ± g(ϕ) + gFA – gB + gT
(5)
dimana :gobs = medan gravitasi observasi yang sudah dikoreksi pasang surut g(ϕ) = Koreksi latitude gFA = Koreksi udara bebas (Free Air Effect) gB = Koreksi Bouguer gT = Koreksi topografi (medan) Dengan memasukan harga-harga numerik yang sudah diketahui,
gBL = gobs ± g(ϕ) + 0.094h – (0.01277h – T) σ
(6)
D. Koreksi Medan (Terrain Corection) Koreksi medan digunakan untuk menghilangkan pengaruh efek massa disekitar titik observasi. Adanya bukit dan lembah disekitar titik amat akan mengurangi besarnya medan gayaberat yang sebenarnya. Karena efek tersebut sifatnya mengurangi medan gayaberat yang sebenarnya di titik amat maka koreksi medan harus ditambahkan terhadap nilai medan gayaberat. E. Anomali Bouguer Nilai anomali Bouguer lengkap dapat diperoleh dari nilai anomali Bouguer sederhana yang telah terkoreksi medan, Merupakan anomali yang dicari dengan cara mereduksi hasil pengukuran lapangan dengan koreksi-koreksi seperti yang telah diuraikan di atas.
Dg = {Dgobs ± DgF + (3,086 – 0,4191r) h + Tr} gu
(7) (Plouff, D. 1976)
BAB III METODOLOGI
3.1
Waktu Pelaksanaan Praktikum
Praktikum Metode Gravity ini di lakukan sekitar area gedung Fisika (Memutari Gedung Fisika , Biologi , Kimia) Universitas Brawijaya dan menjadikan jurusan Fisika sebagai titik Looping dalam menggunakan metode ini. Di lakukan pada siang hari sekitar pukul 09.00 – sampai selesai , dan mendapatkan sebanyak 11 data berserta data looping. 3.2
Peralatan
Pada praktikum Metode Gravitasi ini dilakukan pengambilan data secara looping dari base stasion belakang gedung Fisika Universitas Brawijaya , dan kembali lagi di titik awal yaitu belakang gedung Fisika Universitas Brawijaya. Peralatan yang digunakan selama praktikum ini adalah : 1. Papan Dada Digunakan sebagai alat bantu (alas) dalam penulisan data pada saat pengambilan data. 2. Peralatan Tulis Digunakan untuk menulis setiap data yang didapatkan selama pengambilan data. 3. GPS GPS digunakan untuk menentukan titik koordinat pada setiap lokasi pengamatan dan ketinggian lokasi pengamatan. 4. Kamera Digunakan untuk mendokumentasikan setiap hasil dan alur pada percobaan 5. Meteran Digunakn untuk mengukur jarak antar titik pengamatan. Meteran ini sangat dibutuhkan jarak tiap titik sama. 6. Laptop Laptop adalah peralatan yang digunakan untuk menyimpan data yang diperoleh dari intrumentasi lain.
7. Gravimeter La Coste Romberg G-502 Digunakan untuk proses pengambilan data akuisisi. 8. Piringan Sebagai alas Gravitimeter ketika diletakan di tanah yang berfungsi sebagai alat penyeimbang sehingga Grvitimeter dapat berdiri dengan tegak. 9. Peta Geologi dan peta Topografi 10. Penunjuk Waktu Untuk mengetahui jam pelaksanaan setiap pengambilan titik akuisisi. 11. Pelindung Gravitimeter Biasanya digunakan waktu pembawaan alat ketika bergerak dari titik satu ke titik yang lainnya , supaya alat tersbut tidak goyang karena Gravitimeter sensitive sekali dengan getaran.
3.3
Akuisisi Metode Gravity
Akuisisi data metode gravitasi dilakukan dengan beberapa tahapan, diantaranya: 1. Menentukan titik-titik pengukuran 2. Kalibrasi alat dan menentukan titik acuan harus berupa titik atau tempat yang stabil atau mudah dijangkau. Penentuan titik acuan sangat penting karena pengambilan data dilakukan secara looping, yaitu dimulai pada satu titik yang telah ditentukan dan berakhir pada titik tersebut. 3. Titik acuan perlu diikatkan terlebih dahulu pada titik ikat yang sudah diketahui nilai mutlaknya. 4. Pembacaan nilai gravitasi sampai didapatkan nilai anomali bouger disetiap titik amat. Dalam pengukuran gravitasi terdapat beberapa data yang perlu dicatat meliputi waktu pembacaan (hari, jam, 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.
3.4
Pengolahan Data Gravity
Pada pengolahan data gravity ini dilakukan tahap koreksi yang menggunakan software magpick. Dimana langkah pertama buka software magpick – open file yang sudah diolah di exel yang disimpan dengan format (.dat).
Maka akan keluar hasil yang ingin diolah berupa kontur, kemudian klik operation – upward continuation (yang digunakan untuk mengetahui bentuk dari anomaly regional yang dilihat dari segi pandang objek). Dipilih elevasi / ketinggian dimana sudah tidak ditemukan lagi gambar kontur yang berubah.
Setelah di masukan nilai ketinggian dimana menghasilkan kontur yang sudah tidak berubah, kemudian kembali lagi ke surfer . buka software surfer – open file yang sudah melalui tahap upward pada software magpick .
Kemudian keluarlah hasil input data yang tadi dilakukan dengan bentuk kontur, setelah itu kontur yang sudah ada diberi titik data hasil akuisisi. Dengan cara klik map – add – post layer. Muncul jendela open file, dipilih data pertama kali yang diolah dari exel bukan data yang dari magpick.
Kemudian setelah muncul hasilnya, kontur yang ada dibuat slice atau cross section yang digunakan untuk tahap pemodelan pada metode gravitasi. Dengan cara klik draw – polyline – kemudian diklik pada daerah yang ingin di cross section.
Kemudian setelah dilakukan cross section, langkah selanjutnya dilakukan digitized dimana langkah ini bertujuan untuk mengetahui nilai dari garis cross section yang dibuat yang nantinya dipakai dalam tahap pemodelan.
Dengan cara klik kanan pada peta – pilih digitized – lalu di kursor di arahkan pada ujung – ujung dari gari cross section yang dibuat – lalu data yang keluar di save dengan format (.bln).
Kemudian klik grid – slice – muncul jendela open file – yang pertama pilih data awal yang diolah tanpa adanya pengolahan magpick (.grd) – kemudian selanjutnya akan muncul lagi jendela open file dimana pada jendela ini di klik data digitized yang sudah disimpan (.bln).
Kemudian tampil layar grid slice – disimpan dalam dua format yang stau format (.dat) dan format (.bln) yang nantinya digunakan untuk input pada pemodelan grav2dc.
Kemudian data yang disimpan dalam format (.dat) di buka kembali dalam new worksheet – di buka file yang disimpan dalam format (.dat). Yang digunakan data pada kolom c dan kolom d kemudian disimpan kembali dalam format (.dat).
Selanjutnya mulai memasuki langkah pada software grav2dc yang digunakan dalam pemodelan sumber batuan yang ada dibawah permukaan tanah pada metode gravity. Langkah pertama yang dilakukan adalah membuka jendela kerja software grav2dc – system opion – begin a model – akan muncul lembar dimana tampilan new model parameter – pada tampilan tersebut nilai densitas diisi normal yaitu sbesar 2,67 – klik ok.
Kemudian muncul layar open, kemudian kita pilih data manakah yang akan dimodelkan.
Pada saat ingin melakukan pemodelan pada grav2dc, dibuatlah lingkaran (diibaratkan batuan yang ada di bawah pemukaan tanah , biasanya dibuat dalam bentuk prisma) dengan cara klik edit the model – add new body. Diperhatikan garis putus putus serta garis yang utuh untuk bisa tumpuk atau dalam satu garis, sehingga nantinya menghasilkan nilai nilai error yang kecil.
Nilai eror kecil dapat dilihat dari factor nilai densitas yang ada pada pemodelan batuan yang telah dibuat dalam grav2dc. Nilai densitas tersebut bisa dirubah dengan cara klik edit the model – change body properties – kemudian dimasukannya nilai densitas batuan – lalu klik okee.
Setelah pembuatan lingkaran (pemodelan penuh) langkah selanjutnya yaitu klik system options – printout the model – to the ASCII file (digunakan untuk format data universal yang nantinya bisa diolah di software apapun – to the clipboard (untuk mengetahui nilai akhir dari pemodelan yang dibuat.
Yang terakhir dilakukan setelah pemodelan pada grav2dc , dan data yang sudah dicopy pada clipboard ditampilkan pada ms word untuk mengetahui hasil akhir dari pemodelan yang dilakukan.
BAB IV PEMBAHASAN
4.1
Interpretasi Metode Gravity
Dalam menentukan sebuah besaran tertentu dari anomali Bouguer yang telah diperoleh,
perlu
adanya
proses
lanjutan
yaitu
interpretasi
terhadap
data
tersebut. Interpretasi gayaberat secara umum dibedakan menjadi dua yaitu interpretasi kualitatif dan kuantitatif a. Interpretasi Kualitatif
Interpretasi kualitatif dilakukan dengan mengamati data gayaberat berupa anomali Bouguer. Anomali tersebut akan memberikan hasil secara global yang masih mempunyai anomali regional dan residual.Hasil interpretasi dapat menafsirkan pengaruh anomali terhadap bentuk benda, tetapi tidak sampai memperoleh besaran matematisnya. Misal pada peta kontur anomali Bouguer diperoleh bentuk kontur tertutup maka dapat ditafsirkan sebagai struktur batuan berupa lipatan (sinklin atau antiklin). Dengan interpretasi ini dapat dilihat arah penyebaran anomali atau nilai anomali yang dihasilkan. b. Interpretasi Kuantitatif
Interpretasi kuantitatif dilakukan untuk memahami lebih dalam hasil interpretasi kualitatif dengan membuat penampang gayaberat pada peta kontur anomali. Teknik interpretasi kuantitatif mengasumsikan distribusi rapat massa dan menghitung efek gayaberat kemudian membandingkan dengan gayaberat yang diamati. Interpretasi kuantitatif pada penelitian ini adalah analisis model bawah permukaan dari suatu penampang anomali Bouguer dengan menggunakan metoda poligon yang diciptakan oleh Talwani. Metoda tersebut telah dibuat pada software GRAV2DC. Metoda yang digunakan dalam pemodelan gayaberat secara umum dibedakan kedalam dua cara, yaitu pemodelan kedepan (forward modelling) dan inversi (inverse
modelling). Prinsip umum kedua pemodelan ini adalah meminimumkan selisih anomali perhitungan dengan anomali pengamatan, melalui metoda kuadrat terkecil (least square), teknik matematika tertentu, baik linier atau non linier dan menerapkan batasan – batasan untuk mengurangi ambiguitas. Pemodelan ke depan untuk menghitung efek gayaberat model benda bawah permukaan dengan penampang berbentuk sembarang yang dapat diwakili oleh suatu poligon bersisi-n dinyatakan sebagai integral garis sepanjang sisi-sisi poligon . 4.2
Interpretasi Pemodelan Grav2dc.
Sebenarnya nilai yang ada dalam batuan saat pembuatan pemodelan adalah bukan nilai densitas melainkan nilai kontras densitas. Ketika interpretasi diperlukan nilai densitas, oleh karena itu untuk bisa mengetahui nilai densitas kita memakai umus , nilai kontras dikurangi nilai densitas normal pada batuan (nilai kontras – 2,67) sehingga nantinya akan menghasilkan nilai densitas yang akan digunakan pada saat interpretasi. Pada saat interpretasi pemodelan merupakan interpretasi kuantitatif gravitasi. Pada grafik atau kurva yang ditunjukan dari hasil pengolahan grav2dc , dapat dimodelkan bentuk batuan bawah permukaan tanah yang nantinya hasil interpretasinya dapat dilihat dari rentan nilai densitas batuan. Dari hasil pemodelan yang telah dilakukan dapat dilihat nilai densitas yang ada rentan nilai 1,8 – 3,0. Dapat dilihat batuan yang menyusun permukaan bawah tanah tersusun dari batuan salt , shale , sandstone, limestone, igneous rocks. Pada kedalaman 2,5 Km tersusun dari batuan limestone dan igneous rocks dengan densitas sebesar 2,77. Soil and alluvium, shale dan sandstone dengan nilai densitas 2,2. Sandstone, shale, limestone, dan igneous rocks dengan nilai densitas 2,6. Batuan igneous rocks dengan densitas 2,87. Sandstone, shale, limestone, dan igneous rocks dengan nilai densitas 2,67. Batuan sandstone , shale , dan laimestone dengan nilai densitas 2,47. Batuan salt , soil and alluvium pada nilai densitas 1,87. Batuan sandstone, shale, dan limestone dengan niali densitas 2,57. Yang terakhir terdapat batuan soil and alluvium, salt, shale dengan nilai densitas 1,97 pada kedalaman 25 Km.
Dapat dilihat batuan yang menyusun permukaan bawah tanah tersusun dari batuan salt , shale , sandstone, limestone, igneous rocks. Pada kedalaman 5,0 Km tersusun dari batuan Sandstone, shale, limestone, dan igneous rocks dengan densitas sebesar 2,67. Soil and alluvium, shale dan sandstone dengan nilai densitas 2,2. Igneous rocks dengan nilai densitas sebesar 2,9. Sandstone, shale dan limestone dengan nilai densitas sebesar 2,37. Sandstone dan shale dengan nilai densitas sebesar 2,27. Salt , soil and alluvium, shale dan sandstone dengan nilai densitas sebesar 2,1. Salt , soil and alluvium, shale dan sandstone dengan nilai densitas sebesar 2,17. Yang terakhir pada kedalaman 7,5 Km batuan yang menyusun pada kedalaman ini terdapat ada nilai densitas 1,89 yang tersusun dari batuan salt dan soil and alluvium. Pada nilai densitas 2,9 terdapat batuan penyusun Igneous rocks. Pada nilai densitas 2,37 terdapat batuan Sandstone, shale dan limestone. Pada nilai densitas 2,27 tersusun dari batuan Sandstone dan shale. Nilai densitas 2,1 terdapat Salt , soil and alluvium, shale dan sandstone. Dan yang terakhir pada densitas 2,17 tersusun atas Salt , soil and alluvium, shale dan sandstone. Sehingga dari nilai densitas yang didapatkan dari hasil pemodelan yang telah dibuat dengan menghasilkan error 113,98% mengasumsikan bahwa daerah yang dipakai dalam proses akuisisi data metode gravitasi tersebut tersusun atas batuan intrusi.
BAB V PENUTUP
5.1
Kesimpulan
Metode gravitasi merupakan salah satu metode penyelidikan geofisika dengan menggunakan teori potensial gravitasi. Bentuk model struktur geologi yang respresentatif dapat didekati dengan bentu model berupa bola, silinder, atau prisma. Bentuk model sederhana tersebut biasanya dikaitkan dengan fenomena struktur geologi berupa kantong magma, kubah garam, intrusi batuan beku, atau bentuk bentuk struktur geologi lain yang dapat didekati dengan elemen – elemen dari model geometri sederhana tersebut. Efek gravitasi dari beberapa model geometri sederhana sangat berguna dalam interpretasi kuantitattif metode gravitasi. Dan dari hasil pemodelan yang telah dibuat dalam software grav2dc ini yang menunjukan parameter nilai densitas batuan , dapat menginterpretasikan hasil permukaan bawah tanah yang telah dimodelkan dan dikorelasikan dari table densitas batuan yang ada, sehingga data diketahui tersusun dari batuan apa saja suatu tempat tersebut. Dari hasil data yang didapatkan dapat disimpulkan bahwa daerah yang diamati tersusun dari batuan intrusi yang hamper sebagian besar tersusun dari sandstone, limestone, soil and alluvium, salt, shale, and igneous rocks dengan rentan nilai densitas batuan sebesar 1,8 sampai 2,97.
5.2
Saran
Untuk asisten seharunya bisa membantu lebih baik lagi, dalam pendampingan pengolahan data dan laporan yang akan dikerjakan. Terima kasih.
