METODE GRAVITASI

PENGERTIAN

Metode gravitasi adalah metode survey geofisika yang mengukur densitas batuan bawah permukaan bumi

Besar distribusi rapat massa atau densitas di dalam bumi menyebabkan percepatan gravitasi yang diukur di permukaan bumi bervariasi terhadap posisi. Oleh karena itu pengukuran percepatan gravitasi sebagai fungsi posisi dapat digunakan untuk memperkirakan variasi rapat massa bawah-permukaan.

Hukum Gravitasi Newton Newton menjelaskan mengenai hukum gravitasi :

setiap planet ditarik menuju matahari oleh sebuah gaya yang berbanding lurus dengan massa matahari, massa planet dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak terhadap matahari.

* dengan F = gaya interaksi (attraction),

m1;m2 = massa

r = jarak antara dua massa

G = konstanta gravitasi.

Percepatan jatuhnya bola lebih cepat di tengah, ini berarti terdapat perbedaan percepatan gravitasi di tiap posisi, hal ini dikarenakan adanya perbedaan densitas permukaan

Perbedaan Densitas material bumi

GRAVIMETER

DALAM PELAKSANAANNYA, METODE GRAVITASI MEMERLUKAN INSTRUMEN YANG DISEBUT GRAVIMETERGRAVIMETER SEDERHANA YANG PERTAMA DICIPTAKAN PERTAMA KALI OLEH VENING MEISNEZ - VAN BEMEELEN BERUPA PENDULUM UNTUK MENGUKUR VARIASI DI LAUT CINA SELATAN,, LALU LA COSTE (1934) MENEMUKAN GRAVIMETER, TEMUAN LA COSTE TERUS DIKEMBANGKAN HINGGA KINI.

Gravimeter LaCoste

Gravimeter kini

PRINSIP KERJA

Berdasarkan perbedaan densitas terdapat 2 anomali yang terlihat :

1. anomali gravitasi positif, akibat massa dengan densitas besar (mass excess)

2. anomali gravitasi negatif, akibat massa dengan densitas kecil (mass deficiency)

Anomali Bouguer :

1. Anomali regional : anomali yang berhubungan dengan massa homogen

2. Anomali Residual : anomali yang berhubungan dengan target eksplorasi

*anomali : Perbedaan antara nilai yang diharapkan gravitasi pada lokasi tertentu (dengan mempertimbangkan faktor-faktor seperti densitas, ketinggian, dan nilai aktual.)

ANOMALI BOUGUER

Untuk menghitung harga anomali bouger, diperlukan informasi rapat massa lapisan-lapisan dibawah permukaan di atas datum referensi. Informasi rapat massa dapat dihasilkan dari pengukuran langsung di lapangan dengan berbagai metode yaitu seperti metode sample.

Anomali bouguer merupakan perbedaan harga gravitasi bumi sebenarnya (gravitasi pengamatan di lapangan) dengan harga gravitasi model bumi homogen teoritis di suatu datum referensi tertentu

 

 BA = go - gt + (δg / δz - 2πGρc) h dimana: BA = bouguer anomaly go = gravitasi yang diamati (mGal) gt = theoretical gravity (978032.7(1.0+0.0053024 sin²(θ) -

0.0000058 sin²(2θ)) ) δg / δz = gradien gravitasi vertikal (0,3086 mGal · m-1) G = gravitasi konstan (6,672 x 10-11 m³ · kg-1s-2 atau 6,672 x

10-6 m² · kg-1 · mGal ρc = densitas (kg · m-3) h = ketinggian di atas permukaan laut (m)

ANOMALI BOUGUER

Peta Anomali Bouguer di New Jersey

EKSPLORASI MINYAK BUMI

Minyak bumi dan gas bumi terdapat pada jebakan (entrapment) geologis. Struktur geologis kulit bumi yang tidak teratur bentuknya, akibat pergerakan dari bumi sendiri (misalnya gempa bumi dan erupsi gunung api) dan erosi oleh air dan angin secara terus menerus, dapat menciptakan suatu “ruangan” bawah tanah yang menjadi jebakan hidrokarbon. Kalau jebakan ini dilingkupi oleh lapisan yang impermeable, maka hidrokarbon tadi akan diam di tempat dan tidak bisa bergerak kemana-mana lagi. Perangkap minyak bumi sendiri merupakan tempat terkumpulnya minyak bumi yang berupa perangkap dan mempunyai bentuk konkav ke bawah sehingga minyak dan gas bumi dapat terjebak di dalamnya.

Macam –macam Jebakan Minyak Bumi

1. Perangkap Stratigrafi Prinsip dalam perangkap stratigrafi adalah minyak dan gas

bumi terperangkap dalam perjalanan ke atas kemudian terhalang dari segala arah terutama dari bagian atas dan pinggir, hal ini dikarenakan batuan reservoar telah menghilang atau berubah fasies menjadi batu lain sehingga merupakan penghalang permeabilitas (Koesoemadinata, 1980, dengan modifikasinya) berasosiasi dengan ketidakselarasan.

2. Perangkap Strukturaldipengaruhi oleh kejadian deformasi perlapisan dengan terbentuknya struktur lipatan dan patahan yang merupakan respon dari kejadian tektonik dan merupakan perangkap yang paling asli dan perangkap yang paling penting, pada bagian ini berbagai unsur perangkap yang membentuk lapisan penyekat dan lapisan reservoar sehingga dapat menangkap minyak, disebabkan oleh gejala tektonik atau struktur seperti pelipatan dan patahan (Koesoemadinata, 1980, dengan modifikasinya).

3. Perangkap Hidrodinamik

EKSPLORASI BATUBARA DAN TAMBANG

Masing-masing mineral tambang memiliki densitas yang berbeda-beda.

Karena itulah maka bila terdapat variasi mineral di suatu lingkungan homogen, maka akan terdapat anomali yang berbeda sehingga dapat diperkirakan mineral yang terkandung didalamnya.

Contoh adanya bijih besi, dibuktikan dengan adanya anomali, membeloknya grafik, pada jarak 0, bila tidak ada anomali maka seharusnya grafik miring sesuai dengan adanya perlapisan granit yang miring

EKSPLORASI AIR

Penggunaan metode gravitasi tidak efektif karena air tidak memiliki anomali

air relatif dapat menembus semua lapisan batuan, sehingga tidak ada yang namanya jebakan air.

EKSPLORASI PANAS BUMI

Umumnya jebakan panas bumi berasosiasi dengan tubuh intrusi batuan beku sebagai sumber panas. Tubuh intrusi batuan inilah yang dapat ditemukan dengan metode gravitasi.

Kelebihan dan Kelemahan metode Gravitasi dibanding metode geofisika lainnya

Kelebihan

1. Relatif lebih murah

2. Bersifat nondekstruktif

3. Instrumen yang ideal (gravimeter kecil dan portable)

Kekurangan

1. Metode dengan tingkat anomali yang tinggi

2. Perlu adanya survei geologi yang mendalam dibanding metode lainnya.