PELATIHAN ONLINE 2018 KEBUMIAN – PAKET 15
PELATIHAN ONLINE 2018 KEBUMIAN – PAKET 15 METODE GEOFISIKA DAN SEISMOLOGI
Seismologi adalah studi tentang gempa bumi dan gelombang seismik yang merambat melalui dan mengelilingi bumi. Gempa bumi adalah fenomena yang umum sekali dijumpai di Indonesia dan Jepang karena terletak pada pertemuan beberapa lempeng tektonik yang pergerakannya dapat memicu gempa. Getaran ini bersifat alamiah, terletak pada lokasi tertentu, dan sifatnya tidak berkelanjutan. Terkadang, gempa ini dapat dirasakan oleh manusia namun sering kali hanya dapat diketahui melalui rekamab pada alat tertentu, sesuai dengan intensitasnya. Getaran yang ada di permukaan bumi bukan hanya gelombang gempa, namun juga dapat disebabkan oleh gejala lain yang lebih halus atau kecil intensitasnya, seperti getaran karena adanya kendaraan besar yang lewat di jalan raya, mobil, tiupan angin, dll. Gejala ini dikenal dengan mikroseismisitas. Model gempa bumi pertama kali dibuat pada tahun 1908 oleh Andrew Lawson dan Harry Reid menggunakan Sesar San Andreas, yang menemukan bahwa: Gempa terjadi jika litosfer terpatahkan pada sebuah retakan yang jelas, biasanya dikenal sebagai sesar. Gempa terjadi karena pertambahan regangan (strain) secar perlahan pada kedua bagian yang tersesarkan. Pada saat terjadi gempa, dua bagian yang tersesarkan akan tergeser sebagai perlepasan regangan yang ada.
Klasifikasi gempa bumi
Terdapat beberapa jenis gempa berdasarkan penyebab terjadinya: a. Gempa tektonik: gempa yang paling umum terjadi, akibat dari perlepasan energi yang terakumulasi pada lempeng konvergen dalam waktu yang lama. Selain itu, gerak lempeng transform dapat juga mengakibatkan terjadinya gempa, sementara divergen sangat jarang. Menurut Howell (1959), gempa ini mencakup: (1) elastic rebound, (2) pensesaran tiba-tiba, dan (3) perlipatan. b. Gempa vulkanik: gempa yang terbentuk karena adanya gerakan magma yang melewati kepundan, atau naiknya sebuah kantong magma menembus kerak menuju gunung api, sehingga gesekan yang terjadi memicu getaran. Menurut Howell: (1) letusan karena tekanan di bawah permukaan, (2) proses kristalisasi, (3) retakan tarik/tension cracking, (4) intrusi magma, dan (5) aliran magma yang bergerak atau berhenti. c. Gempa ledakan (explosion): (1) ledakan di permukaan, (2) meteor, (3) runtuhan gua, (4) longsoran, dsb. Energi yang dilepaskan oleh gempa akan dirambatkan sebagai gelombang gempa melalui berbagai batuan di dalam bumi yang tergentung kepada si fat fisiknya: densitas dan modulus. Efek gempa bumi
Gempa bumi dapat melahirkan sejumlah bencana, misalnya: a. Tsunami b. Longsoran dan amblesan c. Hancurnya struktur bangunan
PELATIHAN ONLINE 2018 KEBUMIAN – PAKET 15 METODE GEOFISIKA DAN SEISMOLOGI
Seismologi adalah studi tentang gempa bumi dan gelombang seismik yang merambat melalui dan mengelilingi bumi. Gempa bumi adalah fenomena yang umum sekali dijumpai di Indonesia dan Jepang karena terletak pada pertemuan beberapa lempeng tektonik yang pergerakannya dapat memicu gempa. Getaran ini bersifat alamiah, terletak pada lokasi tertentu, dan sifatnya tidak berkelanjutan. Terkadang, gempa ini dapat dirasakan oleh manusia namun sering kali hanya dapat diketahui melalui rekamab pada alat tertentu, sesuai dengan intensitasnya. Getaran yang ada di permukaan bumi bukan hanya gelombang gempa, namun juga dapat disebabkan oleh gejala lain yang lebih halus atau kecil intensitasnya, seperti getaran karena adanya kendaraan besar yang lewat di jalan raya, mobil, tiupan angin, dll. Gejala ini dikenal dengan mikroseismisitas. Model gempa bumi pertama kali dibuat pada tahun 1908 oleh Andrew Lawson dan Harry Reid menggunakan Sesar San Andreas, yang menemukan bahwa: Gempa terjadi jika litosfer terpatahkan pada sebuah retakan yang jelas, biasanya dikenal sebagai sesar. Gempa terjadi karena pertambahan regangan (strain) secar perlahan pada kedua bagian yang tersesarkan. Pada saat terjadi gempa, dua bagian yang tersesarkan akan tergeser sebagai perlepasan regangan yang ada.
Klasifikasi gempa bumi
Terdapat beberapa jenis gempa berdasarkan penyebab terjadinya: a. Gempa tektonik: gempa yang paling umum terjadi, akibat dari perlepasan energi yang terakumulasi pada lempeng konvergen dalam waktu yang lama. Selain itu, gerak lempeng transform dapat juga mengakibatkan terjadinya gempa, sementara divergen sangat jarang. Menurut Howell (1959), gempa ini mencakup: (1) elastic rebound, (2) pensesaran tiba-tiba, dan (3) perlipatan. b. Gempa vulkanik: gempa yang terbentuk karena adanya gerakan magma yang melewati kepundan, atau naiknya sebuah kantong magma menembus kerak menuju gunung api, sehingga gesekan yang terjadi memicu getaran. Menurut Howell: (1) letusan karena tekanan di bawah permukaan, (2) proses kristalisasi, (3) retakan tarik/tension cracking, (4) intrusi magma, dan (5) aliran magma yang bergerak atau berhenti. c. Gempa ledakan (explosion): (1) ledakan di permukaan, (2) meteor, (3) runtuhan gua, (4) longsoran, dsb. Energi yang dilepaskan oleh gempa akan dirambatkan sebagai gelombang gempa melalui berbagai batuan di dalam bumi yang tergentung kepada si fat fisiknya: densitas dan modulus. Efek gempa bumi
Gempa bumi dapat melahirkan sejumlah bencana, misalnya: a. Tsunami b. Longsoran dan amblesan c. Hancurnya struktur bangunan
PELATIHAN ONLINE 2018 KEBUMIAN – PAKET 15 d. Likuefaksi: berubahnya lapisan sedimen lepas (pasir) menjadi sepertti fluida karena getaran yang mengenai endapan tersebut. Alat Pencatat Gempa Bumi
Alat yang digunakan untuk mencatat gempa bumi disebut seismograf atau seismometer, sementara hasil rekamannya berupa grafik naik-turun disebut seismogram. Getaran yang terjadi di permukaan bumi dicatat menurut dua arah, yakni vertikal dan horizontal. Oleh karena itu, seismograf juga terdapat dua jenis: seismograf horizontal dan seismograf vertikal.
[1] Selain itu, seismograf juga dapat dibagi menjadi dua jenis: a. Seismograf manual: mampu mencatat gempa horizontal maupun vertikal. Gempa horizontal dicatat berdasarkan arahnya, sedangkan arah gempa vertikal yang tercatat oleh seismograf adalah gempa kompresi. b. Seismograf digital: dilengkap dengan display panel dan dapat mentransfer data dengan cepat. Seismograf ini menggunakan teknologi elektromagnetik seismographer. Jenis-jenis Gelombang Gempa Bumi
Rekaman getaran atau seismogram adalah bentuk bermacam-macam gelombang yang memiliki berbagai periode. Gelombang ini disebut gelombang seismik, yaitu gelombang yang menjalar di dalam bumi, disebabkan adanya deformasi struktur, tekanan ataupun tarikan karena sifat keelastisan kerak bumi. Gelombang ini membawa energi kemudian menjalarkan ke segala arah di seluruh bagian bumi dan mampu dicatat oleh seismograf. Gelombang ini dibagi dua: a. Gelombang badan/tubuh (body wave)
1. Gelombang P (Primer): merupakan gelombang kompresi, memiliki kecepatan lebih tinggi dibandingkan gelombang S. Gelombang ini merupakan gelombang longitudinal partikel yang merambat bolak balik dengan arah rambatnya. Gelombang ini terjadi karena adanya tekanan. Karena memiliki kecepatan tinggi, gelombang ini tiba lebih dulu daripada gelombang S. Kecepatan rata-ratanya adalah 5-7 km/s di kerak bumi, >8 km/s di dalam mantel dan inti buumi, 1,5 km/s di dalam air, dan 0,3 km/s di udara.
PELATIHAN ONLINE 2018 KEBUMIAN – PAKET 15 2. Gelombang S (Sekunder): disebut juga gelombang transversal (shear wave) yang memiliki gerak partikel tegak lurus terhadap arah rambatnya serta tiba setelah gelombang P. Gelombang ini tidak dapat merambat pada fluida, sehingga pada inti bumi bagian luar, gelombang ini tidak dapat terdeteksi. Kecepatan gelombang ini sekitar 3-4 km/s di kerak bumi, >4,5 km/s di dalam mantel, 2,5-3,0 di dalam inti bumi dalam. b. Gelombang permukaan (surface wave)
1. Gelombang Love: merupakan gelombang yang arah rambat partikelnya bergerak melintang terhadap arah penjalarannya. Gelombang ini merupakan gelombang transversal, kecepatan gelombangnya di permukaan adalah 2,0-4,4 km/s. 2. Gelombang Rayleigh: merupakan jenis gelombang permukaan yang arah rambatnya tegak lurus terhadap arah rambat dan searah bidang datar, gerakannya berputar disebut ellpitic retrograde, . Kecepatannya adalah 2,0-4,2 km/s di dalam bumi.
PELATIHAN ONLINE 2018 KEBUMIAN – PAKET 15
[2] Membaca Seismogram
Ketika sebuah gelombang gempa bumi merambat dari dalam bumi menuju permukaan dan melewati sebuah stasiun pengamatan yang memiliki seismograf, maka seismogram akan merekam getaran yang dihasilkannya. 1. Gelombang yang pertama kali dicatat adalah gelombang P karena gelombang ini yang pertama kali tiba dan memiliki kec epatan yang paling tinggi. Apabila garis pertama ‘naik’ maka gelombang tersebut bersifat kompresi, sementara jika ‘turun’, bersifat dilatasi. Ini
akan berguna untuk melihat sumber getaran dan sifat tenaga/sesar yang mengakibatkan
PELATIHAN ONLINE 2018 KEBUMIAN – PAKET 15 gempa tersebut, dengan memperhatikan rekaman sejenis dari berbagai stasiun pengamatan yang ada. 2. Selanjutnya, akan ada jeda waktu (kira-kira 4 menit) hingga seismogram akan mencatat sebuah gelombang yang lagi, yaiitu gelombang S yang lebih lambat. 3. Setelah jeda yang singkat, seismogram mencatat sebuah grafik getaran yang memiliki amplitudo sangat tinggi (naik-turun sangat ekstrem) yang menandakan kedatangan gelombang permukaan.
[3] Cara menentukan Episentrum dari bacaan seismogram
1. Pada sebuah grafik seismogram, tentukan titik dimana gelombang P pertama kali muncul. Proyeksikan ke sumbu-x, sehingga kita dapatkan waktu kedatangan gelombang P. 2. Selanjutnya, tentukan titik dimana gelombang S pertama kali muncul. Proyeksikan ke sumbu-x, sehingga kita dapatkan waktu kedatangan gelombang S. 3. Hitunglah selisih antara gelombang P dan gelombang S (biasanya hitungan menit). 4. Selisih tersebut dimasukkan ke dalam grafik jarak dan waktu antara gelombang P dan S (lihat grafik di bawah). 5. Kemudian, dengan menggunakan kertas, tandai berapa menit selisih kedatangan antara gelombang P dan S, pada sumbu-y. Misalkan perbedaannya 7 menit, tandai dari 0-7. Jarak ini akan kita proyeksikan sepanjang perbedaan antara garis P dan S hingga jaraknya sama. Kemudian tarik ke sumbu-x dan dapatkan jaraknya. 6. Pada peta, gambarkan lingkaran dari stasiun pengamatan sesuai jarak yang didapat. 7. Ulangi hingga tiga atau lebih stasiun pengamatan, sehingga didapatkan titik perpotongan tiga lingkaran yang menunjukkan letak episentrumnya. Perhatikan video tutorial di bawah ini:
PELATIHAN ONLINE 2018 KEBUMIAN – PAKET 15 a. https://www.youtube.com/watch?v=3eFS4WhsrHA b. https://www.youtube.com/watch?v=694yaY2ylTg
[4] Istilah-istilah dalam Gempa Bumi
1. Hiposentrum: pusat gempa di dalam bumi. 2. Episentrum: pusat gempa di permukaan bumi, proyeksi dari hiposentrum. 3. Homoseista: garis khayal pada permukaan bumi yang mencatat gelombang gempa primer pada waktu yang sama. 4. Pleisoseista: garis khayal yang membatasi sekitar episentrum yang mengalami kerusakan terhebat akibat gempa. 5. Isoseista: garis pada peta yang menghubungi tempat-tempat dengan tingkat kerusakan yang sama akibat gempa. 6. Mikroseista: gempa yang terjadi sangat pelan/halus sehingga hanya dapat diketahui dengan menggunakan alat bantu. 7. Makroseista: gempa yang terjadi sangat kuat sehingga dapat diketahui tanpa alat bantu. Skala Gempa
Terdapat dua jenis skala untuk mengetahui seberapa hebat sebuah gempa: 1. Skala Richter: klasifikasi tingkat kegempaan berdasarkan magnitudonya. Diukur berdasarkan logaritma dari amplitudo gelombangnya. Skala
Efek gempa
PELATIHAN ONLINE 2018 KEBUMIAN – PAKET 15 <2.0 2.0-2.9 3.0-3.9 4.0-4.9 5.0-5.9
6.0-6.9 7.0-7.9 8.0-8.9 9.0-.9.9 10.0-10.9 11.0-11.9
12.0-12.9
>13.0
Gempa kecil, tidak terasa Tidak terasa, namun terekam oleh alat Seringkali terasa, namun jarang menimbulkan kerusakan Dapat diketahui dari bergetarnya perabot dalam ruangan, suara gaduh bergetar. Kerusakan tidak terlalu signifikan Dapat menyebabkan kerusakan besar pada bangunan pada area yang kecil. Umumnya kerusakan kecil pada bangunan yang didesain dengan baik Dapat merusak area hingga jarak sekitar 160 km Dapat menyebabkan kerusakan serius dalam area yang lebih luas Dapat menyebabkan kerusakan serius hingga dalam area ratusan mil Menghancurkan area ribuan mil Terasa dan dapat menghancurkan sebuah benua Dapat terasa di separuh sisi bumi. Biasanya hanya terjadi akibat tumbukan meteorit raksasa. Biasanya disertai dengan gemuruh. Contohnya tumbukan meteorit di teluk Chesepeak Bisa terasa di seluruh dunia. Hanya terekam sekali, saat tumbukan meteorit di semenanjung Yucatan, 65 juta tahun yang lalu yang membentuk kawah Chicxulub Belum pernah terekam
2. Skala Mercalli: klasifikasi berdasarkan intensitas gempanya. Skala 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
12
Efek gempa Tidak terasa Terasa oleh orang yang berada di bangunan tinggi Getaran dirasakan seperti ada kereta yang berat melintas Getaran dirasakan seperti ada benda berat yang menabrak dinding rumah, benda tergantung bergoyan Dapat dirasakan di luar rumah, hiasan dinding bergerak, benda kecil di atas rak bisa jatuh Terasa oleh hampir semua orang, dinding rumah rusak Dinding pagar yang tidak kuat pecah, orang tidak dapat berdiri/berjalan Bangunan yang tidak kuat akan mengalami kerusakan Bangunan yang tidak kuat akan mengalami kerusakan tekuk Jembatan dan tangga rusak, terjadi tanah longsor. Rel kereta api bengkok Rel kereta api rusak. Bendungan dan tanggul hancur. Seluruh bangunan hampir hancur dan terjadi longsor besar. Efek bencana yang lain seperti tsunami dan kebakaran. Seluruh bangunan hancur lebur. Batu dan barang terlempar ke udara. Tanah bergerak seperti gelombang. Kadang-kadang aliran sungai berubah. Pasir dan lumpur bergeser secara horizontal. Air dapat terlempar dari danau, sungai dan kanal. Diikuti dengan suara gemuruh yang besar. Biasanya bisa menyebabkan longsor besar, kebakaran, banjir, tsunami di daerah pantai, dan aktivitas gunung berapi. Pasir dan tanah halus meledak.
Metode eksplorasi geofisika dapat bersifat:
PELATIHAN ONLINE 2018 KEBUMIAN – PAKET 15 a. Pasif mengukur medan potensial yang disebabkan oleh suatu benda karena medan yang dimiliki bumi. Contohnya: gaya berat, magnetik. b. Aktif mengirimkan signal ke dalam bumi dan menangkap kembali respon dari bumi. Contohnya: geolistrik, elektromagnetik, seismik. Dalam melakukan pengukuran, terdapat dua parameter yang ada, yakni: a. Signal suatu besaran yang diukur. b. Noise gangguan yang mengikuti signal dan seringkali mengaburkan signal sehingga perlu dilakukan koreksi. Signal dan noise selalu bercampur, dan dipisahkan untuk menguatkan sinyal serta meminimalkan/menghilangkan noise. 1. Metode Gravity
Metode gravity merupakan metode yang dilakukan untuk menyelidiki keadaan bawah permukaan berdasarkan perbedaan rapat massa (densitas) objek dari sekelilingnya. Metode ini merupakan metode yang sensitif terhadap perubahan vertikal, oleh karena itu digunakan untuk mengukur kontak intrusi, batuan dasar, struktur geologi, endapan sungai purba, lubang di dalam bumi, gua bawah tanah, dll. Pengukurannya menggunakan gravimeter. Pengukuran ini dapat dilakukan dipermukaan bumi, di kapal maupun diudara. 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. Metode gravitasi umumnya digunakan dalam eksplorasi jebakan minyak (oil trap). Disamping itu metode ini juga banyak dipakai dalam eksplorasi mineral dan lainnya. Prinsip pada metode ini mempunyai kemampuan dalam membedakan rapat massa suatu material terhadap lingkungan sekitarnya. Dengan demikian struktur bawah permukaan dapat diketahui. Pengetahuan tentang struktur bawah permukaan ini penting untuk perencanaan langkah-langkah eksplorasi baik minyak maupun meneral lainnya. Prinsip kerja gravimeter berdasarkan perpanjangan pegas oleh karena perbedaan gravitasi. Apabila di bawah permukaan bumi mengandung sebuah objek yang memiliki densitas lebih tinggi dari sekitarnya (contohnya: ore deposit, intrusi, dll, maka pegas gravimeter akan bergerak ke bawah, mencatat anomali positif. Apabila densitas benda lebih kecil (cth: salt dome), maka pegas akan tertarik ke atas, membentuk anomali negatif.
PELATIHAN ONLINE 2018 KEBUMIAN – PAKET 15
[5] Dalam membaca nilai gravitasi, harus dilakukan 4 buah koreksi, yakni: a. Koreksi lintang b. Koreksi udara bebas (free air correction) c. Koreksi massa (Bouger correction) d. Koreksi tanah (terrain correction)
[6] Perbedaan densitas dari berbagai macam batuan Aplikasi metode gravitasi: 1. Menganalisis bentuk bumi, geoid, dan permukaan. 2. Menentukan macam dan bentuk interior bumi. 3. Menentukan macam dan bentuk kerak bumi, litosfer, sedimentasi, intrusi, sesar, dll. 4. Geodinamik 5. Eksplorasi minyak bumi, mendeteksi mineral berat, pemetaan salt dome (garam memiliki densitas lebih rendah daripada sekitarnya), panas bumi, air tanah, dan terowongan bawah tanah.
PELATIHAN ONLINE 2018 KEBUMIAN – PAKET 15
[7] Bentuk & prinsip kerja gravimeter dan contoh bacaan metode gravitasi. 2. Metode Seismik
Metode seismik merupakan salah satu bagian dari seismologi eksplorasi yang dikelompokkan dalam metode geofisika aktif, dimana pengukuran dilakukan dengan menggunakan ‘sumber’
seismik (palu, ledakan,dll). Setelah usikan diberikan, terjadi gerakan gelombang di dalam medium (tanah/batuan) yang memenuhi hukum-hukum elastisitas ke segala arah dan mengalami pemantulan ataupun pembiasan akibat munculnya perbedaan kecepatan. Kemudian, pada suatu jarak tertentu, gerakan partikel tersebut di rekam sebagai fungsi waktu. Berdasar data rekaman inilah dapat ‘diperkirakan’ bentuk lapisan/struktur di dalam tanah.
Eksperimen seismik aktif pertama kali dilakukan padatahun 1845 oleh Robert Mallet, yang oleh kebanyakan orang dikenal sebagai bapak seismologi instrumentasi. Mallet mengukur waktu transmisi gelombang seismik,yang dikenal sebagai gelombang permukaan, yang dibangkitkan oleh sebuah ledakan. Mallet meletakkan sebuah wadah kecil berisi merkuri pada beberapa jarak dari sumber ledakan dan mencatat waktu yang diperlukan oleh merkuri untuk be-riak. Pada tahun 1909, Andrija Mohorovicic menggunakan waktu jalar dari sumber gempa bumi untuk eksperimennya dan menemukan keberadaan bidang batas antara mantel dan kerak bumi yang sekarang disebut sebagai Moho. Hukum Fisika Gelombang Seismik Gelombang seismik mempunyai kelakuan yang sama dengan kelakuan gelombang cahaya, sehingga hukum-hukum yang berlaku untuk gelombang cahaya berlaku juga untuk gelombang seismik. Hukum-hukum tersebut antara lain:
PELATIHAN ONLINE 2018 KEBUMIAN – PAKET 15 1. Huygens mengatakan bahwa ”gelombang menyebar dari sebuah titik sumber gelombang ke segala arah dengan bentuk bola”. 2. Hukum snellius menyatakan bahwa “bila suatu gelombang jatuh diatas bidang batas dua medium yang mempunyai perbedaan densitas, maka gelombang tersebut akan dibiaskan jika sudut datang gelombang lebih kecil atau sama dengan sudut kritisnya. Gelombang akan dipantulkan jika sudut datangnya lebih besar dari sudut kritisnya. Gelombang datang, gelombang bias, gelombang pantul terletak pada suatu bidang datar”.
Di dalam eksplorasi seismik dikenal 2 macam metode, yaitu: a. Metode seismik bias (refraksi) Seismik refraksi dihitung berdasarkan waktu jalar gelombang pada tanah/batuan dari posisi sumber ke penerima pada berbagai jarak tertentu. Pada metode ini, gelombang yang terjadi setelah gangguan pertama (first break) diabaikan, sehingga sebenarnya hanya data first break saja yang dibutuhkan. Parameter jarak (offset) dan waktu jalar dihubungkan oleh cepat rambat gelombang dalam medium. Kecepatan tersebut dikontrol oleh sekelompok konstanta fisis yang ada di dalam material dan dikenal sebagaiparameter elastisitas batuan. Tujuannya adalah untuk memetakan struktur dangkal. Metode yang digunakan adalah menafsirkan kedalaman dan kecepatan gelombang seismik untuk setiap lapisan. Contoh aplikasinya: untuk memetakan lapisan keras (bedrock) di bawah tanah lapuk.
[8]
[9]
PELATIHAN ONLINE 2018 KEBUMIAN – PAKET 15
b. Metode seismik pantul (refleksi) Dalam seismik refleksi, analisis dikonsentrasikan pada energi yang diterima setelah g etaran awal diterapkan. Secara umum, sinyal yang dicari adalah gelombang-gelombang yang terpantulkan dari semua interface antar lapisan di bawah permukaan. Analisis yang dipergunakan dapat disamakan dengan ‘echo sounding’ pada teknologi bawah air, kapal,
dan sistem radar. Informasi tentang medium juga dapat diekstrak dari bentuk dan amplitudo gelombang refleksi yang direkam.Struktur bawah permukaan dapat cukup kompleks, tetapi analisis yang dilakukan masih sama dengan seismik refraksi, yaitu analisis berdasar kontras parameter elastisitas medium. Tujuannya adalah untuk memetakan struktur dalam bumi secara detail. Contoh aplikasi untuk eksplorasi migas.
[10]
[11] Perbandingan keunggulan dan kelemahan masing-masing metode seismik: Seismik refraksi Seismik refleksi Membutuhkan lokasi sumber dan Lokasi sumber dan penerima cukup lebar penerima yang kecil, sehingga relatif lebih untuk memberikan citra bawah murah dalam pengambilan datanya permukaan yang lebih baik, maka biaya akuisisi lebih mahal Prosesing refraksi relatif sederhana kecuali Prosesing refleksi memerlukan komputer proses filtering untuk memperkuat sinyal yang lebih mahal dan sistem database (+) (-) first break yang dibaca yang lebih handal Karena pengambilan data dan lokasi cukup Karena banyaknya data yang direkam, kecil, model interpretasi tidak terlalu sulit pengetahuan terhadap database harus seperti metode lainnya kuat, diperlukan asumsi tentang model yang kompleks dan interpretasi membutuhkan ahli yang cakap. Dalam pengukuran regional. diperlukan Pengukuran seismik pantul (-) (+) offset yang lebih lebar menggunakan offset yang lebih kecil
PELATIHAN ONLINE 2018 KEBUMIAN – PAKET 15 Hanya bekerja jika kecepatan gelombang meningkat sebagai fungsi kedalaman Diinterpretasikan dalam bentuk lapisanlapisan. Masing-masing lapisan memiliki dip dan topografi Hanya menggunakan waktu tiba sebagai fungsi dari jarak (offset) Model yang dibuat didesain untuk menghasilkan waktu jalar teramati
Dapat bekerja bagaimanapun perubahan kecepatan sebagai fungsi kedalaman Lebih mampu melihat struktur yang lebih kompleks Merekam dan menggunakan semua medan gelombang yang terekam Bawah permukaan dapat tergambar secara langsung dari data terukur.
[12] Contoh hasil seismik refraksi (atas) dan refleksi ( bawah) Aplikasi seismik dapat digunakan untuk menentukan: 1. Struktur geologi umum 2. Sesar dan bahaya geologi lain 3. Investigasi landfill 4. Ketebalan lapisan sedimen dan lepisan-lapisannya 5. Kedalaman tubuh air 6. Kedalaman bedrock 7. Respons getaran batuan (kekuatan) 8. Kualitas dan kecepatan rambah gelombang dalam batuan 3. Metode Magnetik
Dilakukan berdasarkan pengukuran anomali geomagnet yang diakibatkan oleh perbedaan kontras suseptibilitas atau permeabilitas magnetik tubuh cebakan dari daerah sekelilingnya. Fungsi suseptibilitas sama dengan fungsi densitas dalam metode gravitasi karena respon
PELATIHAN ONLINE 2018 KEBUMIAN – PAKET 15 magnetik batuan/mineral ditentukan oleh banyaknya material magnetik di dalamnya. Perbedaan permeabilitas relatif itu diakibatkan oleh perbadaan distribusi mineral ferromagnetik, paramagnetik, dan diamagnetik. Metode ini sensitif terhadap perubahan vertikal, umumnya digunakan untuk mempelajari tubuh intrusi, batuan dasar, urat hidrothermal yang kaya akan mineral ferromagnetik, struktur geologi. Dan metode ini juga sangat disukai pada studi geothermal karena mineral-mineral ferromagnetik akan kehilangan sifat kemagnetannya bila dipanasi mendekati temperatur Curie oleh karena itu digunakan untuk mempelajari daerah yang dicurigai mempunyai potensi geothermal. Metode eksplorasi disukai karena pengambilan dan pengolahan data dilakukan tidak serumit metoda gaya berat. Penggunaan filter matematis umum dilakukan untuk memisahkan anomali berdasarkan panjang gelombang maupun kedalaman sumber anomali magnetik yang ingin diselidiki. Metode magnetik didasarkan pada pengukuran variasi intensitas medan magnetik di permukaan bumi yang disebabkan oleh adanya variasi distribusi benda termagnetisasi di bawah permukaan bumi. Variasi yang terukur (anomali) berada dalam latar belakang medan yang relatif besar. Variasi intensitas medan magnetik yang terukur kemudian ditafsirkan dalam bentuk distribusi bahan magnetik di bawah permukaan, yang kemudian dijadikan dasar bagi pendugaan keadaan geologi yang mungkin. Metode magnetik memiliki kesamaan latar belakang fisika dengan metode gravitasi, kedua metode sama-sama berdasarkan kepada teori potensial, sehngga keduanya sering disebut sebagai metoda potensial. Namun demikian, ditinjau dari segi besaran fisika yang terlibat, keduanya mempunyai perbedaan yang mendasar. Dalam magnetik harus mempertimbangkan variasi arah dan besar vektor magnetisasi. sedangkan dalam gravitasi hanya ditinjau variasi besar vektor percepatan gravitasi. Data pengamatan magnetik lebih menunjukan sifat residual yang kompleks. Dengan demikian, metode magnetik memiliki variasi terhadap waktu jauh lebih besar. Pengukuran intensitas medan magnetik bisa dilakukan melalui darat, laut dan udara. Metode magnetik sering digunakan dalam eksplorasi pendahuluan minyak bumi, panas bumi, dan batuan mineral serta serta bisa diterapkan pada pencarian prospeksi benda-benda arkeologi. 4. Metode Geolistrik (resistivitas/tahanan jenis) Metoda ini menggunakan medan potensial listrik bawah permukaan sebagai objek pengamatan
utamanya. Kontras resistivitas yang ada pada batuan akan mengubah potensial listrik bawah permukaan tersebut sehingga bisa kita dapatkan suatu bentuk anomali dari daerah yang kita amati. Dalam metoda geolistrik terdapat beberapa spesifikasi yaitu: a. Self potensial (SP) Metode ini memanfaatkan potensial listrik yang terdapat di alam. b. Induced potential (IP) Metode ini memanfaatkan potensial listrik yang kita induksikan sendiri kedalam tanah.
PELATIHAN ONLINE 2018 KEBUMIAN – PAKET 15 Teori utama dalam metoda resistivitas sesuai dengan hokum Ohm yaitu arus yang mengalir (I) pada suatu medium sebanding dengan voltage (V) yang t erukur dan berbanding terbalik dengan resistansi (R) medium, atau dapat dirumuskan sebagai berikut :
Dimana R (Resistansi) sebanding dengan panjang medium yang dialiri (x), dan berbanding terbalik dengan luas bidang (A), yang sesuai dengan rumus :
Untuk mendapatkan pengukuran resistivity yang menghasilkan harga resistivitas semu ρapp (apparent resistivity) dirumuskan oleh :
Dalam pelaksanaan survei dikenal beberapa metoda pengambilan data sesuai dengan peletakan eloktroda yang dilakukan. Hal ini berpengaruh terhadap faktor geometri penelutian resistivitas yang kita lakukan. Adapun aturan/metoda tersebut antara lain : a. Metoda Wenner b. Metoda Gradien c. Metoda Schlumberger d. Metoda Dipole-dipole e. Metoda Pole-dipole Metode ini dapat digunakan untuk: Penelitian hidrologi, geologi regional, geologi teknik, arkeologi, panas bumi dan mineral.
[14] Kelebihan dan kekutangan metode geolistrik: Kelebihan Harga peralatan murah
Kekurangan Tidak efektif untuk pemakaian di kawasan karst Biaya survey relatif murah Untuk mendeteksi air tidak bisa diketahui berapa jumlah volume pastinya Peralatan relatif kecil dan ringan Tidak bisa membedakan air mengalir dan statis Waktu yang dibutuhkan relatif cepat, bisa Tidak bisa menjangkau wilayah yang dalam
PELATIHAN ONLINE 2018 KEBUMIAN – PAKET 15 mendapatkan 4 titik dalam sehari 5. Metode Magnetotelluric (MT)
Metode ini digunakan untuk memperoleh informasi mengenai distribusi parameter fisis bawah permukaan berdasarkan hasil pengukuran efeknya di permukaan bumi. Dalam EM, sifat fisis yang diukur adalah konduktivitas atau resistivitas batuan. Semakin kecil frekuensi maka semakin dalam penelitian. Metode ini memanfaatkan medan elektromagnetik alam (10 -5 s/d 104 Hz). Ada kaitan erat antara resistivitas dengan porositas, kandungan fluida (air, uap air, atau gas) dan temperatur formasi batuan. Batuan dengan porositas tinggi yang berisi gas biasanya dicirikan oleh resistivitas yang relatif lebih tinggi. Sebaliknya bila fluida pengiri pori-pori berupa air dengan temperatur tinggi (pada geothermal), resistivitas rendah. Metode ini digunakan untuk eksplorasi SDA migas, geothermal, geohidrologi, geologi regional, dan studi lingkungan. 6. Metode Very Low Frequency (VLF)
Metode ini memanfaatkan medan elektromagnetik yang dibangkitkan pemancar-pemancar gelombang radio VLF berdaya besar. Medan primer membangkitkan medan sekunder sebagai akibat adanya arus induksi yang mengalir pada benda-benda konduktor di dalam tanah. Metode ini digunakan untuk mencari retakan yang mengandung air dan penelitian geologi dangkal. 7. Metode Ground Penetrating Radar (GPR)
Digunakan untuk menentukan secara pasti lokasi benda yang terkubur dalam tanah dan untuk pemetaan stratigrafi. Dengan metode ini, didapatkan pengukuran penampang (cross-section) bawah tanah dangkal, dan berbeda dengan pendeteksi logam konvensional, metode ini dapat menentukan objek logam dan nonlogam. Metode ini menggunakan energi yang dipancarkan ke dalam tanah melalui antena, sebagai gelombang elektromagnetik. Sebagian energi ini dipantulkan kembali ke antena dengan membaca konstanta elektiknya. Recorder kemudian merekam gambar yang dibawa energi dan ditampilkan dalam bentuk penampang. Dalam penelitian ini, antena frekuensi tinggi digunakan untuk penyelidikan dangkal dengan resolusi tinggi, sedangkan frekuensi rendah untuk penelitian lebih dalam dengan resolusi rendah.
[15] Gambaran hasil bacaan GPR Referensi/Bacaan Lebih lanjut:
1. Pengantar Teknik Geofisika (Djoko Santoso, ITB) 2. Geophysical Methods and Applications (Subsurface Survey & Associates) 3. Slide kuliah Geofisika Umum ITB Daftar gambar:
PELATIHAN ONLINE 2018 KEBUMIAN – PAKET 15 [1] http://instruct.uwo.ca/earth-sci/240a/D4.JPG [2] https://1.bp.blogspot.com/DolsInoqGpQ/VrYG1RLx0JI/AAAAAAAAFko/bK3iKXmyUMY/s1600/Pwave%2Band%2BSwave.jpg [3] http://academic.brooklyn.cuny.edu/geology/grocha/plates/images/seismogram.jpg [4] https://d32ogoqmya1dw8.cloudfront.net/images/mathyouneed/p_s_wave_plot.v2.jpg [5] Slide kuliah Geofisika Umum ITB [6] Slide kuliah Geofisika Umum ITB [7] Geophysical Methods and Applications (Subsurface Survey & Associates) [8] Slide kuliah Geofisika Umum ITB
[9] Slide kuliah Geofisika Umum ITB [10] Slide kuliah Geofisika Umum ITB [11] Slide kuliah Geofisika Umum ITB [12] Geophysical Methods and Applications (Subsurface Survey & Associates) [13] Geophysical Methods and Applications (Subsurface Survey & Associates) [14] Geophysical Methods and Applications (Subsurface Survey & Associates) [15] Geophysical Methods and Applications (Subsurface Survey & Associates)
PELATIHAN ONLINE 2018 KEBUMIAN – PAKET 15 SOAL
1.
Metode yang digunakan untuk mengetahui stuktur internal bumi berdasarkan sifat-sifatnya adalah.... a. Seismik b. Resistivitas c. Elekrivitas d. Densitas e. Elastisitas
2. Gelombang gempa yang paling merusak adalah.... a. Primer b. Sekunder c. Love d. Reyleigh e. Tubuh 3. Adanya variasi nilai gravitasi di bumi disebabkan karena kondisi bumi…. a. Tidak seragam morfologinya b. Tidak berbentuk pola c. Mengalami rotasi d. Semua jawaban salah e. Semua jawaban benar 4. Garis yang menghubungkan titik yang memiliki intensitas gempa yang sama dis ebut…. a. Isosentrum b. Isoseismal c. Isoquake d. Isointensity e. Isostasi 5. Episentrum gempa bumi dapat ditentukan minimal dari….pengukuran seismograf di lokasi yang berbeda. a. 2 b. 3 c. 4 d. 5 e. 6 6. Gelombang yang langsung merambat pada massa suatu benda ke segala arah dinamakan body wave. Body wave dapat dibedakan menjadi 2 macam yaitu….
a. b. c. d. e.
Gelombang kompresional dan gelombang permukaan Gelombang kompresional dan gelombang shear Gelombang shear dan gelombang permukaan Gelombang reyleigh dan gelombang love Gelombang kompresional dan gelombang love
PELATIHAN ONLINE 2018 KEBUMIAN – PAKET 15 7. Jika merambat dalam medium yang sama, kecepatan gelombang primer dibandingkan gelombang sekunder akan selalu….
a. b. c. d. e.
Sama besar Lebih besar Lebih kecil Tidak stabil Sulit ditentukan
8. Gelombang yang tidak mampu menembus inti bumi luar adalah…. a. Primer b. Sekunder c. Tersier d. Kuarter e. Salah semua 9. Model isostasi yang ditunjukkan pada gambar di bawah ini merupakan ide dari…. a. b. c. d. e.
Pratt Airy Wegener Einstein Wrangler
10. Gambar di bawah ini merupakan hasil dari metode geofisika…. a. b. c. d. e.
11. Skala gempa yang dibuat berdasarkan magnitudo gempa adalah…. a. Wenworth b. Mohs
Seismik refleksi Seismik refraksi Magnetik Geomagnetik Geolistrik
PELATIHAN ONLINE 2018 KEBUMIAN – PAKET 15 c. Richter d. Snellius e. Mercalli 12. Hasil bacaan berikut merupakan data dari metode…
a. b. c. d. e.
Seismik refleksi Seismik refraksi Magnetik Geomagnetik Geolistrik
13. Beberapa sifat penting dari gelombang seismik adalah, kecuali…. a. Frekuensi b. Amplitudo c. Panjang longitudinal d. Perioda e. Panjang gelombang 14. Melalui citra penginderaan jauh kita dapat memperoleh informasi geologi berupa…. a. Morfologi pada suatu daerah b. Litologi suatu daerah c. Struktur geologi pada suatu daerah d. Potensi sumber daya dan bencana geologi e. Jawaban a, b, c, dan d benar 15. Yang bukan merupakan bagian dari ilmu geofisika adalah pengukuran tentang…. a. Rapat massa batuan b. Elastisitas batuan c. Suhu batuan d. Butir mineral batuan e. Kemagnetan batuan 16. Gelombang gempa bumi yang merambat di permukaan bumi dengan arah getar tegak lurus secara horizontal terhadap arah rambatnya adalah…. a. Gelombang P b. Gelombang S c. Gelombang Love d. Gelombang Rayleigh e. Gelombang ground-roll
PELATIHAN ONLINE 2018 KEBUMIAN – PAKET 15
17. Pada suatu lokasi dimana terdapat sebuah graben (lihat gambar) dilakukan pengukuran medan magnet. Pola medan magnet sepanjang lintasan pengukuran yang benar adalah….
18. Terjadinya anomali gravitasi di permukaan bumi disebabkan oleh…. a. Kontras densitas bebatuan di kerak bumi b. Kontras impendansi sebagai sifat dari batuan c. Kontras kandungan mineral magnetik dalam bebatuan d. Kontras porositas pada lapisan batuan e. Kontras permeabilitas pada lapisan batuan 19. Metode geofisika yang bersifat pasif yaitu…. a. Mengamati dan mengukur gejala atau fenomena alamiah bumi untuk eksplorasi
PELATIHAN ONLINE 2018 KEBUMIAN – PAKET 15 b. c. d. e.
Menggunakan bahan peledak Memberikan sinyal, getaran, atau medan listrik ke dalam permukaan bumi Memasukkan alat ukur ke dalam lubang pengeboran Menggunakan satelit untuk mempelajari perilaku bumi
20. Dalam pembacaan seismik gempa bumi, terdapat sebuah simbol yang disebut sebagai beachball untuk memberikan gambaran mengenai arah dari gempa. Simbol yang ditunjukkan pada gambar di bawah berarti gempa tersebut bersifat….
a. b. c. d. e.
Subduksi Kolisi Divergensi Strike-slip Tidak ada yang benar
21. Dalam sebuah seismograf, diketahui gelombang P datang pada pukul 18.04, sedangkan gelombang S datang pada pukul 18.09. Jika kecepatan gelombang P adalah 5 km/s dan gelombang S adalah 2 km/s, maka jarak hiposentrumnya adalah….
a. b. c. d. e.
400 km 500 km 550 km 850 km 1000 km
22. Berdasarkan urutan kedatangannya, urutan gelombang gempa dari yang paling cepat hingga lambat adalah….
a. b. c. d. e.
P, S, Love, Rayleigh P, S, Rayleigh, Love Love, Rayleigh, S, P Rayleigh, S, Love, P P, Love, S, Rayleigh
23. Skala MMI merupakan skala gempa berdasarkan…. a. Kecepatannya b. Intensitasnya c. Magnitudonya d. Amplitudonya e. Frekuensinya 24. Garis khayal yang membatasi sekitar episentrum yang mengalami kerusakan terhebat akibat gempa disebut….
a. b. c. d. e.
Isoseista Makroseista Mikroseista Pleisoseista Dinamoseista
PELATIHAN ONLINE 2018 KEBUMIAN – PAKET 15
25. Metode yang biasa digunakan untuk mencari bangunan purba dalam ilmu arkeologi adalah…. a. Seismik refleksi b. GPR c. Geodinamik d. Magnetik e. VLF
PELATIHAN ONLINE 2018 KEBUMIAN – PAKET 15 PEMBAHASAN PAKET 14 FOTOMETRI & SPEKTROSKOPI BINTANG
1. Jawaban: E
Misalkan adalah jarak semula dan kecerlangannya adalah terangnya adalah . Jadi:
. Jarak sekarang dan
Dengan substitusi dan eliminasi kedua persamaan tersebut, didapatkan bahwa:
Jadi, bintang lebih redup 1/9 kali dari terang semula. 2. Jawaban: A
Ingat kembali hukum Wien:
Untuk bintang A: Untuk bintang B: Oleh karena itu, bintang A lebih panas daripada bintang B. 3. Jawaban: C
Lihat pembahasan soal no. 2. 4. Jawaban: E
Misalkan energi matahari yang diterima Bumi adalah = 1380 W/m2 dan jarak BumiMatahari adalah = 1 AU. Misalkan energi matahari yang diterima Saturnus adalah dan jarak SaturnusMatahari adalah = 9,5 AU.
PELATIHAN ONLINE 2018 KEBUMIAN – PAKET 15
Jika
adalah luminositas matahari, maka:
Dengan substitusi dan eliminasi dari kedua persamaan tersebut, didapatkan bahwa:
Atau:
5. Jawaban: D
Bintang yang dapat terlihat oleh mata telanjang adalah yang magnitudo (m)-nya sama dengan atau lebih kecil dari 6. Jadi bintang yang dapat diamati dengan mata telanjang adalah 2,4, dan 5. 6. Jawaban: D
Bintang yang paling terang adalah yang magnitudonya paling kecil. Bintang yang paling redup adalah yang magnitudonya paling besar. 7. Jawaban: C
dan , dalam rumus Pogson: Diperoleh:
8. Jawaban: C
Bintang paling terang adalah bintang yang magnitudo visualnya paling kecil. Dari tabel tampak bahwa bintang yang magnitudo visualnya paling kecil adalah bintang no. 3, jadi bintang yang paling terang adalah bintang no. 3 9. Jawaban: B
Makin panas suatu bintang atau makin biru sebuah bintang, indeks warnanya semakin kecil. Apabila kita hitung indeks warna ketiga bintang dalam tabel di soal, akan diperoleh: Bintang no 1 2
B 8,52 7,45
V 8,82 7,25
B-V -0,30 0,20
PELATIHAN ONLINE 2018 KEBUMIAN – PAKET 15 3
7,45
6,45
1,10
Oleh karena itu, bintang yang mempunyai indeks warna terkecil adalah bintang no 1, sehingga yang paling panas adalah no. 1. Dengan prinsip sebaliknya, bintang yang paling dingin adalah bintang no. 3. 10. Jawaban: E
Ingat kembali hukum Wien yang menerangkan hubungan antara panjang gelombang yang dipancarkan sebuah benda (bintang) dengan temperaturnya.
Bintang yang memiliki suhu tersebut adalah bintang kelas A. 11. Jawaban: B
Berikut adalah ringkasan kelas bintang: Kelas O B A F G K M
12. Jawaban: C
Warna Biru Biru Biru Biru keputihan Putih kekuningan Jingga kemerahan Merah
Suhu >30.000 K 11.000-30.000 K 7.500-11.000 K 6.000-11.000 K 5.000-6.000 K 3.500-5.000 K <3.500 K
Contoh 10 Lacerta Rigel, Spica Sirius, Vega Canopus, Procyon Matahari, Capella Acturus, Aldebaran Betelgeuse, Antares
PELATIHAN ONLINE 2018 KEBUMIAN – PAKET 15
13. Jawaban: D
Ingat kembali rumus hukum Wien:
Perhatikan kurva tersebut, tarik puncak spektrum ke bawah, dan diperoleh nilai panjang gelombang maksimum adalah 4000 Å = 4. 10-7 m.
14. Jawaban: B
Bintang yang tampak paling terang adalah yang memiliki nilai magnitudo semu terkecil. 15. Jawaban: D
Bintang yang dapat dilihat dengan mata telanjang adalah yang magnitudonya sama atau kecil dari 6. 16. Jawaban: C
Bintang yang mendekati adalah ζ-Pst dengan magnitudo 6,1. 17. Jawaban: A
PELATIHAN ONLINE 2018 KEBUMIAN – PAKET 15
18. Jawaban: D
Rumus paralaks bintang adalah:
Dengan membandingkan parameter Bumi dan Saturnus, didapatkan:
Karena bintang terletak sangat jauh, maka sehingga: 19. Jawaban: B
a. Garis helium terionisasi hanya ada pada suhu yang sangat tinggi, yang hanya dimiliki oleh bintang kelas O (suhu tertinggi > 30.000 K), dan pita molekul titanium oksida (TiO) hanya ada pada suhu yang rendah, dan hanya dimiliki oleh bintang kelas M (suhu terendah < 3.000 K). pernyataan salah. b. Dalam kelas spektrum yang sama, semakin sempit garis spektrum menunjukkan semakin terang bintang itu atau semakin besar radius bintang itu, maka tentu saja bintang katai yan g jauh lebih kecil dari maha raksasa memiliki garis spektrum yang lebih lebar pernyataan benar. c. Sama dengan penjelasan B penyataan salah. d. Penampakan spektrum tergantung dari dua hal, yaitu kelimpahan elemen dan suhu bintang pernyataan salah. e. Temperatur permukaan bintang sangat mempengaruhi spektrum bintang itu pernyataan salah. 20. Jawaban: D
PELATIHAN ONLINE 2018 KEBUMIAN – PAKET 15 Konversikan jarak 4,37 tahun cahaya menjadi parsec (menjadi 1,33675353 pc). Misal menggunakan magnitudo mutlak Matahari = 4,83
Karena
, maka Matahari masih dapat jelas terlihat.
21. Jawaban: A
Salah satu rumus Pogson berbentuk:
Jika sebuah bintang sudah di diketahui nilai m dan E , maka rumus Pogson tersebut akan menjadi:
Nilai k tergantung bintang acuan yang dipakai. Rumus tersebut kita terapkan untuk bintang A, B, dan C, dan bintang gabungan, diperoleh:
Maka gabungan dari ketiga bintang tersebut:
22. Jawaban: A
Dengan rumus paralaks dapat diketahui jarak bintang:
PELATIHAN ONLINE 2018 KEBUMIAN – PAKET 15 Jika dimasukkan ke dalam modulus jarak:
Karena modulus jarak ( ( .
) bernilai positif, maka magnitudo semu > magnitudo mutlak
23. Jawaban: C
Gunakan rumus fluks pancaran (seberapa banyak fluks yang kita terima pengamat yang berjarak dari benda hitam per detik per cm2).
Masukkan rumus jarak aphelium dan perihelium 24. Jawaban: A
Ubah dahulu jarak bintang (4,5 tc) menjadi satuan km:
Lalu masukkan ke dalam rumus diameter sudut:
25. Jawaban: A
Masukkan ke dalam persamaan luminositas bintang:
Karena suhu sama, maka:
()
PELATIHAN ONLINE 2018 KEBUMIAN – PAKET 15 KISAH PERJALANAN MEDALIS
Fatin Camilla Azhary (FK UNDIP 2016) – Bidang Biologi Saat masuk kelas 7 SMP, saya tertarik untuk ikut OSN bidang biologi. Guru biologi saya saat itu sudah menyampaikan ke kelas-kelas bahwa akan diadakan seleksi sekolah dan yang berminat ikut dipersilakan mendaftar ke ruang guru. Akan tetapi, saya yang saat itu masih dipenuhi perasaan tidak percaya diri, tidak berani mendaftarkan diri ke ruang guru. Akibatnya tentu saja di tahun pertama SMP saya tidak bisa mengikuti OSN. Di tahun kedua, naik ke kelas 8, saya masih tidak mengikuti lomba atau kegiatan ekstrakurikuler apapun. Hingga pada suatu hari saya terlambat datang ke sekolah. Gerbang depan masih terbuka, namun tidak ada sama sekali guru BK yang biasanya berjaga untuk memberikan sanksi pada siswa yang terlambat, yang ada malah bapak kepala sekolah yang baru saja menjabat menggantikan kepala sekolah sebelumnya. Tanpa bicara panjang lebar, beliau meminta saya untuk masuk ke ruangannya. Saya sangat mengerti kesalahan saya hari itu adalah terlambat, tapi saya tidak menyangka dengan terlambat satu kali saja bisa membawa saya ke ruang ke kepala sekolah, bukan dihukum untuk menulis buku pelanggaran di ruang BK. Di luar dugaan, bapak kepala sekolah malah menanyakan tentang prestasi saya. Beliau ingin mengetahui mengapa saya tidak mengikuti kegiatan ekstrakurikuler atau lomba apapun. Padahal, selama dua semester di kelas 7 saya meraih peringkat 1 paralel secara berturut-turut dari sekitar 200 siswa yang ada. Kemudian beliau menjelaskan bahwa sangat disayangkan apabila saya tidak memanfaatkan kapasitas yang saya miliki di bidang akademik. Beliau meminta saya untuk mengikuti kegiatan apapun yang saya minati. Hari itu juga saya dengan yakin menyampaikan ke guru biologi bahwa saya berminat mengikuti OSN biologi. Kali ini saya benar-benar belajar dan berusaha sebaik-baiknya. Saya membeli beberapa buku, meminta salinan soal-soal OSN tahun-tahun sebelumnya dari guru dan kakak kelas, hingga mencari informasi di internet. Sekolah juga mengadakan program pembinaan intensif dengan dibimbing oleh dosen yang kompeten di bidangnya. Untuk mendapat hasil yang kita inginkan usaha yang dilakukan juga harus sebanding. Tidak hanya usaha dalam belajar namun juga secara spiritual dengan mendekatkan diri pada Allah Swt. karena semua yang kita usahakan tidak akan ada artinya tanpa izin dan kehendak-Nya. Setelah melalui serangkaian proses seleksi saya dinyatakan lolos Olimpiade Sains Nasional SMP bidang biologi tingkat nasional tahun 2012 yang diadakan di Pontianak, Kalimantan Barat. Kali ini ternyata kenyataan tidak seindah apa yang saya bayangkan. Hasil OSN SMP 2012 tidak berpihak pada saya. Saya tidak berhasil meraih medali dan hanya mampu melihat teman-teman yang sedang bersorak-sorai merayakan keberhasilan mereka meraih medali dan Provinsi Jawa Tengah yang meriah juara umum. Harapan untuk bisa meraih medali pertama saya dan mewakili Indonesia di kompetisi internasional seolah kandas saat itu juga. Setahun setelah itu, tepatnya ketika saya telah menginjak semester terakhir di bangku SMP, guru saya menawarkan kepada saya dan beberapa orang teman untuk mengikuti OSK SMA yang memang bisa diikuti oleh siswa SMP kelas 9. Tapi pada saat itu saya sedang ingin fokus ujian nasional dan lulus SMP dengan nilai terbaik di sekolah. Ketika saya menceritakan hal tersebut ke orang tua, orang tua saya mengatakan tidak ada salahnya mencoba, mencari pengalaman baru. Kalau menang ya bersyukur sekali, kalau tidak menang juga tak masalah. Masih ada kesempatan ketika nanti sudah masuk SMA. Berkat saran kedua orang tua saya, saya mulai yakin untuk mengikuti OSK SMA.
PELATIHAN ONLINE 2018 KEBUMIAN – PAKET 15 Masih di tengah kesibukan menjalani ujian sekolah, ujian praktik dan mempersiapkan diri untuk ujian nasional saya tetap meluangkan waktu untuk belajar biologi bermodalkan buku biologi karya Neil A. Campbell. Sehari setelah ujian sekolah selesai, OSK SMA dilaksanakan. Hampir semua peserta di sana mengenakan seragam putih abu-abu. Sementara saya dan beberapa siswa lain tampak sangat mencolok dengan seragam putih biru kami. Tak disangka, saya malah meriah juara satu tingkat kabupaten dan lolos ke tingkat provinsi. Di OSP saya melakukan kesalahan yang cukup fatal dengan tidak membawa kalkulator. Padahal alat bantu hitung tersebut sangat penting untuk mengerjakan soal karena perlu menghitung ln, log, dan perhitungan-perhitungan lain yang tidak mungkin dilakukan secara manual. Terpaksa saya tidak mengerjakan soal-soal yang perlu hitungan rumit. Tapi saya tetap menanamkan keyakinan dalam diri sendiri bahwa soal-soal ini sangat sulit, berarti tidak ada seorang pun peserta yang mampu mengatakan ini mudah, jadi kami punya kesempatan yang sama untuk lolos. Dengan semua usaha yang sudah saya lakukan, serta doa dan dukungan dari keluarga dan sekolah, saya bersama dengan 9 orang lainnya dari bidang biologi mewakili Jawa Tengah dalam OSN SMA tingkat nasional tahun 2013 di Bandung Jawa Barat. Namun perjalanan tidak berhenti hanya dengan lolos ke OSN saja. Saya masih harus menjalani pelatda yang diadakan oleh Jawa Tengah. Di antara semua siswa SMA yang mengikuti pelatda, saya merasa menjadi yang terbawah, paling muda, ilmunya paling dangkal, bahkan saya tidak mampu memahami materi yang dijelaskan oleh dosen selama pelatda. Dikarantina selama hampir satu bulan dan jauh dari orang tua, semakin menambah tekanan sehingga saya benar-benar merasakan stress saat itu. Orang tua saya sangat memahami keadaan saya ini, sehingga beberapa kali datang mengunjungi lokasi pelatda, memberikan dukungan. Hal tersebut sangat berarti bagi saya, menjadikan motivasi bagi saya bahwa saya tidak boleh menyerah di sini, saya tidak boleh menyerah sebelum bertanding. Dengan semua usaha dan doa dari banyak pihak, saya berhasil meraih medali perunggu pada OSN 2013. Setelah keberhasilan meraih medali perunggu di tahun pertama mengikuti OSN SMA, saya kembali berusaha untuk meraih prestasi yang lebih baik di tahun berikutnya yang masih menyisikan dua kesempatan lagi untuk mengikuti OSN. Saat itu saya sempat bercanda dengan orang tua saya bahwa saya tidak akan langsung meraih medali emas, saya akan meraih medali perak terlebih dahulu, baru kemudian medali emas agar bisa mengoleksi medali lengkap. Dengan kehendak Allah Swt. di tahun 2014 saya kembali lolos OSN ke tingkat nasional yang diadakan di Mataram, Nusa Tenggara Barat dan meraih medali perak. Kemudian saya kembali berpartisipasi menjadi peserta pada OSN 2015 di Yogyakarta dan berhasil meraih medali emas. Di pertengahan tahun 2016, mimpi saya untuk bisa mengikuti lomba tingkat internasional benar-benar terwujud. Saya menjadi satu dari empat siswa yang mewakili Indonesia dalam International Biology Olympiad (IBO) 2016 dan saya berhasil meraih medali perak untuk dipersembahakan bagi bangsa Indonesia.
PELATIHAN ONLINE 2018 KEBUMIAN – PAKET 15
Do the best, let Allah does the rest
“
”
PELATIHAN ONLINE 2018 KEBUMIAN – PAKET 15 PEMBAHASAN PAKET 15
1. Jawaban: A Untuk mengukur struktur internal bumi, cara yang paling mungkin adalah dengan menggunakan metode seismik, dimana gelombang seismik dikirimkan dari permukaan bumi menuju inti kemudian dianalisis kecepatan rambat, arah rambatnya, pembiasan, dll.
2. Jawaban: C
Gelombang gempa yang paling merusak adalah gelombang Love karena merupakan gelombang permukaan, kecepatannya lebih cepat dibandingkan Rayleigh, dan gerakannya menggeser, tegak lurus terhadap arah penjalarannya. 3. Jawaban: E
Variasi nilai gravitasi bumi disebabkan karena morfologinya tidak seragam, tidak memiliki pola, mengalami rotasi sehingga bentuknya pepat, serta terdapat kandungan yang berbeda-beda di dalam kerak bumi. 4. Jawaban: B
Isoseismal merupakan garis yang memiliki intensitas gempa yang sama.
PELATIHAN ONLINE 2018 KEBUMIAN – PAKET 15 5. Jawaban: B
Untuk mendapatkan episentrum gempa bumi yang akurat, diperlukan minimal 3 pengukuran dari seismograf di lokasi yang berbeda. Dengan mengkalkulasikan jarak tempuh gelombang seismik ke masing-masing seismograf, dapat diperoleh episentrum gempa.
6. Jawaban: B
Gelombang tubuh (body wave) terdiri dari gelombang P (compressional wave) dan gelombang S (shear wave). 7. Jawaban: B
Gelombang P akan selalu lebih cepat dibandingkan gelombang S. Saat terjadi gempa, gelombang P akan sampai lebih dulu kemudian disusul gelombang S. 8. Jawaban: B
Gelombang S akan menghilang ketika memasuki inti bumi bagian luar yang cair, karena gelombang S tidak mampu menembus media cair. 9. Jawaban: B
Konsep isostasi merupakan sebuah konsep untuk menjelaskan bagaimana kerak “terapung” di atas mantel. Dua
konsep isostasi diajukan oleh Pratt yang menyatakan bahwa massa benua > massa dasar laut, tetapi densitas batuan yang menyusun dasar laut > benua. Airy menyebutkan bahwa batuan yang menyusun kerak bumi tidak sama densitasnya, namun perbedaan densitas batuan tidak terlalu besar untuk menghasilkan perbedaan
PELATIHAN ONLINE 2018 KEBUMIAN – PAKET 15 ketinggian permukaan bumi yang sedemikian besarnya. 10. Jawaban: A
Gambar tersebut merupakan hasil dari seismik refleksi, dimana batas-batas lapisan yang terdapat jauh di bawah tanah dapat terlihat dengan jelas. 11. Jawaban: C
Untuk mengukur kekuatan gempa, digunakan dua skala, yaitu Richter (magnitudo) dan Mercali/MMI (intensitas). 12. Jawaban: B
Gambar tersebut merupakan hasil dari seismik refraksi. 13. Jawaban: C
Sifat penting dalam sebuah gelombang, terutama gelombang seismik adalah: panjang gelombang, amplitudo, frekuensi, dan periode. 14. Jawaban: E
Penginderaan jauh (remote sensing) dalam geologi digunakan untuk: 1. Morfologi suatu daerah, untuk menentukan bagaimana bentukan dari sebuah daerah, mempelajari tingkat erosi dan segala fitur geomorfologinya. 2. Litologi suatu daerah, untuk menentukan resistensi suatu daerah terhadap erosi. Memperkirakan keterdapatan lapisan dan litologi batuan sebelum melakukan penelitian lapangan. 3. Struktur geologi pada suatu daerah. Dengan melihat fitur-fitur yang jelas berdasarkan citra dan foto udara, dapat ditentukan kelurusan struktur yang mencirikan sifat strukturnya, apakah lipatan, sesar, kemiringan lapisan, dll. 4. Potensi sumber daya dan bencana geologi. Contohnya mempelajari lahan yang sudah gundul dan berpotensi terjadi tanah longsor. 15. Jawaban: D
Butir mineral batuan merupakan pengukuran yang sangat deskriptif dalam ranah geologi, sementara geofisika lebih berfokus pada aspek fisik seperti elastisitas, rapat massa (densitas), suhu, kemagnetan, kelistrikan, dll. 16. Jawaban: C
Gelombang Love memiliki ciri arah getar partikel tegak lurus terhadap arah rambat pada bidang horizontal, memberikan gerakan shaking secara mengiri dan menganan yang sangat merusak. Gelombang Rayleigh memiliki ciri gerakan retrogade (berputar berlawanan dengan arah jarum jam). 17. Jawaban: B
Pengukuran magnet memiliki ciri apabila pada suatu daerah terkandung sebuah massa dengan kandungan medan magnet yang besar dan terletak lebih dekat ke permukaan (alat) dibandingkan sekelilingnya, maka akan memberikan anomali positif (naik). Pada gambar, granit terletak lebih rendah dibandingkan granit sekelilingnya karena adanya sesar turun. Oleh karena itu, grafiknya akan menurun pula pada bagian tengah. 18. Jawaban: A
PELATIHAN ONLINE 2018 KEBUMIAN – PAKET 15 Gravitasi dikontrol oleh densitas batuan. Kelistrikan dikontrol oleh resistivitas/tahanan jenis. Kemagnetan dikontrol oleh kandungan magnetik objek (suseptibilitas atau permeabilitas magnetik). 19. Jawaban: A
Metode geofisika pasif hanya mengukur besaran alamiah yang dimiliki oleh bumi. Sementara dalam metode aktif, harus diberikan aksi yang memberikan umpan balik (reaksi) dari suat objek terdapat aksi yang dikerjakan. 20. Jawaban: D
21. Jawaban: E
