GEOFISIKA

TugasGEOFISIKA

Di Susun Oleh :MUH. MUKHLIS RAMADHANNIM. 471413022

PROGRAM STUDI TEKNIK GEOLOGIJURUSAN ILMU DAN TEKNOLOGI KEBUMIANFAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAMUNIVERSITAS NEGERI GORONTALO2014

KATA PENGANTAR

Marilah sejenak kita pusatkan seluruh energi kehidupan untuk memuja Tuhan Yang Maha Esa yang menguasai dan menggenggam alam semesta. Puji syukur ke hadirat ALLAH SWT karena hanya dengan qudrat dan iradat-Nyalah kami dapat menyelesaikan Tugas Geofisika ini tepat pada waktunya. Shalawat beserta salam tak hentinya tercurah kepada Nabi Muhammad S.A.W yang telah membawa kita menuju alam yang penuh dengan ilmu pengetahuan seperti sekarang ini.Tugas Geofisika ini dibuat sebagai bentuk apresiasi kegiatan perkuliahan berupa tugas pada mata kuliah GEOFISIKA. Sebagai penyusun, kami merasa tugas ini masih jauh dari kesempurnaan. Maka kami sangat mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun dari pembaca untuk dijadikan acuan dalam penyusunan makalah dimasa yang akan datang. Seperti kata pepatah, Tidak ada gading yang tidak retak yakni tidak ada manusia yang sempurna.Akhir kata kesalahan ada untuk disadari, dan kesalahan terjadi sebagai syarat menuju kebenaran hakiki.Wassalam.Gorontalo, Oktober 2014

Penulis

BAB IPENGERTIAN GEOFISIKA, NATURAL RESOURCES, NATURAL AND ENVIRONMENTAL DISASTER , DAN GEODINAMIK

A. PENGANTAR GEOFISIKA1. Pengertian GeofisikaGeofisika adalah bagian dari ilmu bumi yang mempelajari bumi menggunakan kaidah atau prinsip-prinsip fisika. Di dalamnya termasuk juga meteorologi, elektrisitas atmosferis dan fisika ionosfer. Penelitian geofisika untuk mengetahui kondisi di bawah permukaan bumi melibatkan pengukuran di atas permukaan bumi dari parameter-parameter fisika yang dimiliki oleh batuan di dalam bumi. Dari pengukuran ini dapat ditafsirkan bagaimana sifat-sifat dan kondisi di bawah permukaan bumi baik itu secara vertikal maupun horisontal.

a. Metode-metode geofisikaSecara umum, metode geofisika dibagi menjadi dua kategori yaitu metode pasif dan aktif. Metode pasif dilakukan dengan mengukur medan alami yang dipancarkan oleh bumi. Metode aktif dilakukan dengan membuat medan gangguan kemudian mengukur respons yang dilakukan oleh bumi. Medan alami yang dimaksud disini misalnya radiasi gelombang gempa bumi, medan gravitasi bumi, medan magnetik bumi, medan listrik dan elektromagnetik bumi serta radiasi radioaktifitas bumi. Medan buatan dapat berupa ledakan dinamit, pemberian arus listrik ke dalam tanah, pengiriman sinyal radar dan lain sebagainya.Secara praktis, metode yang umum digunakan di dalam geofisika antara lain :1) Seismologi (mempelajari gempa bumi dan fenomena fisika yang berhubungan dengannya)2) Vulkanologi (juga adalah bagian dari Geologi, mempelajari gunung api, mata air panas, dsb)3) Geomagnetisme (mempelajari medan 4) magnet bumi, termasuk paleomagnetisme)5) Geoelektrisitas (mempelajari sifat-sifat kelistrikan bumi)6) Tektonofisika (penggunaan ilmu fisika untuk mempelajari proses tektonik)7) Gravitasi (juga bagian dari Geodesi, mempelajari medan gravitasi dan interpretasinya)8) Geotermal (mempelajari suhu bagian dalam bumi, termasuk eksplorasi panas bumi)9) Geokosmologi (mempelajari asal-usul bumi)10) Geokronologi (mempelajari kejadian bumi, termasuk menentukan umurnya)Metoda-metoda geofisika antara lain, metoda seismik yang sampai sekarang masih menjadi kunci utama untuk mencari minyak dan gas bumi, selain itu metoda geolistrik yang bisa juga untuk eksplorasi oil & gas tetapi untuk kedalaman yang dangkal, terus metoda gravitasi, metoda geomagnet, metoda Magnetotelluric (metode yang baru). Setelah itu metoda IP, misse ala masse, Self Potensial (yang masih ada kaitannya dengan geolistrik), Metoda VLF (juga dalam pengembangan), dan metoda GPR.

Gambar.1 Hasil data di lapangan menggunakan metode seismik

Dari semua metoda tersebut applikasinya dapat digunakan untuk eksplorasi minyak dan gas bumi, mineral dan barang tambang, selain itu bisa juga untuk aplikasi ke bidang rekayasa seperti untuk teknik sipil, setelah itu juga bisa untuk pencarian air tanah dalam skala lebih besar, untuk ke bidang arkeologi juga bisa, bidang lingkungan.

B. SUMBER DAYA ALAM / NATURAL RESOURCESSumber Daya Alam adalah semua kekayaan bumi, baik biotik maupun abiotik yang dapat dimanfaatkan untuk memenuhi kebutuhan manusia dan kesejahteraan manusia, misalnya: tumbuhan, hewan, udara, air, tanah, bahan tambang, angin, cahaya matahari, dan mikroba (jasad renik).

Ada beberapa pengertian Sumber Daya Alam menurut para ahli diantaranya,Sumber Daya Alam Menurut Suryanegara (1977) mengatakan bahwa secara definisi sumber daya alam adalah unsur - unsur lingkungan alam, baik fisik maupun hayati yang diperlukan manusia dalam memenuhi kebutuhannya guna meningkatkan kesejahteraan hidup.Katili (1983) mengemukakan bahwa sumber daya alam adalah semua unsur tata lingkungan biofisik yang nyata atau potensial dapat memenuhi kebutuhan manusia.Menurut Nurmala Dewi, pengertian sumber daya alam (Natural Resources) adalah semua kekayaan bumi baik yang bersifat biotic ataupun abiotik yang dapat dimanfaatkan untuk kesejahteraan manusia.1. Faktor abiotik, meliputi tanah, air, udara, cuaca, suhu, dan sejenisnya.2. Faktor biotik, meliputi tumbuhan dan hewan, termasuk manusia.

C. NATURAL AND ENVIRONMENTAL DISASTER / KERUSAKAN LINGKUNGAN AKIBAT BENCANA ALAMBencana alam apapun bentuknya memang tidak diinginkan. Sayangnya kejadian pun terus saja ada. Berbagai usaha tidak jarang dianggap maksimal tetapi kenyataan sering tidak terelakkan. Masih untung bagi kita yang mengagungkan Tuhan sehingga segala kehendak-Nya bisa dimengerti, meski itu berarti derita.Banyak masalah yang berkaitan dengan bencana alam. Kehilangan dan kerusakan termasuk yang paling sering harus dialami bersama datangnya bencana itu. Harta benda dan manusia terpaksa harus direlakan, dan itu semua bukan masalah yang mudah. Dalam arti mudah difahami dan mudah diterima oleh mereka yang mengalami. Bayangkan saja harta yang dikumpulkan sedikit demi sedikit, dipelihara bertahun-tahun lenyap seketika.

a. Definisi Bencana AlamBencana alam adalah konsekuensi dari kombinasi aktivitas alami (suatu peristiwa fisik, seperti letusan gunung, gempa bumi, tanah longsor) dan aktivitas manusia. Karena ketidakberdayaan manusia, akibat kurang baiknya manajemen keadaan darurat, sehingga menyebabkan kerugian dalam bidang keuangan dan struktural, bahkan sampai kematian.Bencana alam juga dapat diartikan sebagai bencana yang diakibatkan oleh gejala alam. Sebenarnya gejala alam merupakan gejala yang sangat alamiah dan biasa terjadi pada bumi. Namun, hanya ketika gejala alam tersebut melanda manusia (nyawa) dan segala produk budidayanya (kepemilikan, harta dan benda), kita baru dapat menyebutnya sebagai bencana.Namun demikian pada daerah yang memiliki tingkat bahaya tinggi (hazard) serta memiliki kerentanan/kerawanan (vulnerability) yang juga tinggi tidak akan memberi dampak yang hebat/luas jika manusia yang berada disana memiliki ketahanan terhadap bencana (disaster resilience). Konsep ketahanan bencana merupakan valuasi kemampuan sistem dan infrastruktur-infrastruktur untuk mendeteksi, mencegah dan menangani tantangan-tantangan serius yang hadir. Dengan demikian meskipun daerah tersebut rawan bencana dengan jumlah penduduk yang besar jika diimbangi dengan ketetahanan terhadap bencana yang cukup.b. Klasifikasi Bencana alamKlasifikasi bencana alam berdasarkan penyebabnya dibedakan menjadi tiga jenis, yaitu :

i. Bencana alam geologisBencana alam ini disebabkan oleh gaya-gaya yang berasal dari dalam bumi (gaya endogen). Yang termasuk dalam bencana alam geologis adalah gempa bumi, letusan gunung berapi, dan tsunami.ii. Bencana alam klimatologisBencana alam klimatologis merupakan bencana alam yang disebabkan oleh faktor angin dan hujan. Contoh bencana alam klimatologis adalah banjir, badai, banjir bandang, angin puting beliung, kekeringan, dan kebakaran alami hutan (bukan oleh manusia).Gerakan tanah (longsor) termasuk juga bencana alam, walaupun pemicu utamanya adalah faktor klimatologis (hujan), tetapi gejala awalnya dimulai dari kondisi geologis (jenis dan karakteristik tanah serta batuan dan sebagainya).iii. Bencana alam ekstra-terestrialBencana alam Ekstra-Terestrial adalah bencana alam yang terjadi di luar angkasa, contoh : hantaman/impact meteor. Bila hantaman benda-benda langit mengenai permukaan bumi maka akan menimbulkan bencana alam yang dahsyat bagi penduduk bumi.

c. Contoh Bencana Alam Di Sekitar Kita1) BanjirBanjir adalah bencana akibat curah hujan yang tinggi dengan tidak diimbangi dengan saluran pembuangan air yang memadai sehingga merendam wilayah-wilayah yang tidak dikehendaki oleh orang-orang yang ada di sana. Banjir bisa juga terjadi karena jebolnya sistem aliran air yang ada sehingga daerah yang rendah terkena dampak kiriman banjir.- Jenis-Jenis BanjirBanjir merugikan banyak pihak Berdasarkan sumber air yang menjadi penampung di bumi, jenis banjir dibedakan menjadi tiga, yaitu banjir sungai, banjir danau, dan banjir laut pasang.

a. Banjir SungaiTerjadi karena air sungai meluap.b. Banjir DanauTerjadi karena air danau meluap atau bendungannya jebol.c. Banjir Laut pasangTerjadi antara lain akibat adanya badai dan gempa bumi.

d. Dampak Bencana AlamKerugian yang dihasilkan tergantung pada kemampuan untuk mencegah atau menghindari bencana dan daya tahan mereka. Pemahaman ini berhubungan dengan pernyataan: "bencana muncul bila ancaman bahaya bertemu dengan ketidakberdayaan". Dengan demikian, aktivitas alam yang berbahaya tidak akan menjadi bencana alam di daerah tanpa ketidakberdayaan manusia, misalnya gempa bumi di wilayah tak berpenghuni. Konsekuensinya, pemakaian istilah "alam" juga ditentang karena peristiwa tersebut bukan hanya bahaya atau malapetaka tanpa keterlibatan manusia. Besarnya potensi kerugian juga tergantung pada bentuk bahayanya sendiri, mulai dari kebakaran, yang mengancam bangunan individual, sampai peristiwa tubrukan meteor besar yang berpotensi mengakhiri peradaban umat manusia.Bencana berarti juga terhambatnya laju pembangunan. Berbagai hasil pembangunan ikut menjadi korban sehingga perlu adanya proses membangun ulang. Kehidupan sehari-hari juga menjadi tersendat-sendat. Siswa yang hampir menempuh ujian terpaksa berhenti bersekolah. Kenyataan seperti ini berarti pula muncul kemungkinan kegagalan di masa mendatang. Pemenuhan kebutuhan seharihari juga menjadi sulit padahal penggantinya juga tidak bisa diharapkan segera ada.

D. GEODINAMIKGeologi Dinamik adalah bagian dari Ilmu Geologi yang mempelajari dan membahas tentang sifat-sifat dinamika bumi. Dalam hal ini berhubungan dengan perubahan-perubahan pada bagian bumi yang diakibatkan oleh gaya-gaya yang dipicu oleh energi yang bersumber dari dalam bumi, seperti kegiatan magma yang menghasilkan vulkanisma, gerak-gerak litosfir akibat adanya arus konveksi, gempabumi dan gerak-gerak pembentukan cekungan pengendapan dan pegunungan. Dalam perioda abad ke 20, bagian dari ilmu geologi ini dapat dikatakan sedang berada dalam puncak perkembangannya yang semakin mempesona bagi para pakar ilmu kebumian, yaitu dengan dicetuskannya Konsep Tektonik Global Yang Baru (The New Global Tectonic) dengan Teori Tektonik Lempengnya. Teori ini telah menimbulkan suatu revolusi dalam pemikiran-pemikirannya dan telah banyak mempengaruhi cabang-cabang lainnya dari ilmu geologi seperti petrologi, stratigrafi, geologi struktur, tektonik serta implikasinya terhadap pembentukan cebakan mineral, minyak bumi dan sebagainya.Bumi telah terbentuk sekitar 4,6 milyar tahun yanglalu.Bumi merupakan planet dengan urutan ketiga dari sembilan planet yang dekat denganmatahari.Jarak bumi dengan matahari sekitar 150 juta km, berbentuk bulat dengan radius 6.370 km.Bumi merupakan satu-satunya planet yang dapat dihuni oleh berbagai jenis mahluk hidup.Permukaan bumi terdiri dari daratan dan lautan. Secara struktur, lapisan bumi dibagi menjadi tiga bagian, yaitu sebagai berikut :

Gambar.2 Struktur Lapisan Bumia) Kerak bumi (crush) merupakan kulit bumi bagian luar (permukaan bumi).Tebal lapisan kerak bumi mencapai 70 km dan merupakan lapisan batuan yang terdiri dari batu-batuan basa dan masam.Lapisan ini menjadi tempat tinggal bagi seluruh mahluk hidup.Suhu di bagian bawah kerak bumi mencapai 1.100oC.Lapisan kerak bumi dan bagian di bawahnya hingga kedalaman 100 km dinamakanlitosfer.b) Selimut atau selubung (mantle) merupakan lapisan yang terletak di bawah lapisan kerak bumi.Tabal selimut bumi mencapai 2.900 km dan merupakan lapisan batuan padat.Suhu di bagian bawah selimut bumi mencapai 3.000oC.c) Inti bumi (core), yang terdiri dari material cair, dengan penyusun utama logambesi (90%), nikel (8%), dan lain-lain yang terdapatpada kedalaman 2900 5200 km.Lapisan ini dibedakan menjadi lapisan inti luar dan lapisan inti dalam.Lapisan inti luar tebalnya sekitar 2.000 km dan terdiri atasbesi cair yang suhunya mencapai 2.200oC.inti dalam merupakan pusat bumi berbentuk bola dengan diameter sekitar 2.700 km.Inti dalam ini terdiri dari nikel dan besi yang suhunya mencapai 4.500oC.

BAB IISUMBER DAYA ALAM MINYAK DAN NON MINYAK

A. SUMBER DAYA ALAM MINYAK1. MINYAK BUMIMinyak bumi dalam bahasa inggris petroleum, dari bahasa Latin petruskarang dan oleumminyak), atau disebut juga sebagai emas hitam, adalah cairan kental, coklat gelap, atau kehijauan yang mudah terbakar yang berada di lapisan atas dari beberapa area kerak bumi. Minyak bumi terdiri dari campuran kompleks dari berbagai hidrokarbon, sebagian besar meruapakan deret senyawa alkana, bervariasi dalam komposisi dan kemurniannya.Salah satu cara yang digunakan dalam mencari minyak bumi ialah dengan menggunakan metode pengukuran seismik. Secara umum, tujuan utama dari pengukuran seismik adalah untuk memperoleh rekaman yang berkualitas baik. Kualitas rekaman seismik dapat dinilai dari perbandingan sinyal refleksi terhadap sinyal noise (S/N) yaitu perbandingan antara banyaknya sinyal refleksi yang direkam dibandingkan dengan sinyal noisenya dan keakuratan pengukuran waktu tempuh (travel time). Eksplorasi seismik refleksi dapat dikelompokan menjadi dua, yaitu eksplorasi prospek dangkal dan eksplorasi prospek dalam. Eksplorasi seismik dangkal (shallow seismic reflection) biasanya diaplikasikan untuk eksplorasi batubara dan bahan tambang lainnya. Sedangkan seismik dalam digunakan untuk eksplorasi daerah prospek hidrokarbon (minyakdan gas bumi). Kedua kelompok ini tentu saja menuntut resolusi dan akurasi yang berbeda begitu pula dengan teknik lapangannya. Menurut SANNY (1998), kualitas data seismik sangat ditentukan oleh kesesuaian antara parameter pengukuran lapangan yang digunakan dengan kondisi lapangan yang ada. Kondisi lapangan yang dimaksud adalah kondisi geologi dan kondisi daerah survei. Sebagai contoh, parameter lapangan untuk daerah batu gamping masif akan berbeda dengan parameter untuk daerah dengan litologi selang-seling antara lempung dan pasir. Di samping itu pa-rameter lapangan yang harus disesuaikan adalah target eksplorasi yang ingin dicapai. Secara umum, metode seismik refleksi terbagi atas tiga bagian penting; pertama adalah akuisisi data seismik yaitu merupakan kegiatan untuk memperoleh data dari lapangan yangdisurvei, kedua adalah pemrosesan data seismik sehingga dihasilkan penampang seismik yang mewakili daerah bawah permukaan yang siap untuk diinterpretasikan, dan yang ketiga adalah interpretasi data seismik untuk memperkirakan keadaan geologi di bawah permukaan dan bahkan juga untuk memperkirakan material batuan di bawah permukaan. 1.1 AKUISISI DATA SEISMIK Untuk memperoleh hasil pengukuran seismik refleksi yang baik, diperlukan pengetahuan tentang sistem perekaman dan parameter lapangan yang baik pula. Parameter akan sangat ditentukan oleh kondisi lapangan yang ada yaitu berupa kondisi geologi daerah survei. Teknik-teknik pengukuran seismik meliputi:1.1.2 Sistem Perekaman Seismik Tujuan utama akuisisi data seismik adalah untuk memperoleh pengukuran travel time dari sumber energi ke penerima. Keberhasilan akusisi data bisa bergantung pada jenis sumber energi yang dipilih. Sumber energi seismik dapat dibagi menjadi dua yaitu sumber impulsif dan vibrator. Sumber impulsif adalah sumber energi seismik dengan transfer energinya terjadi secara sangat cepat dan suara yang dihasilkan sangat kuat, singkat dan tajam. Sumber energi impulsif untuk akuisisi data seismik yang digunakan untuk akusisi data seismik di laut adalah air gun. Sumber energi vibrator merupakan sumber energi dengan durasi beberapa detik. Panjang sinyal input dapat bervariasi. Gelombang outputnya berupa gelombang sinu-soidal. Seismik refleksi resolusi tinggi menggunakan vibrator dengan frekuensi 125 Hz atau lebih. Perekaman data seismik melibatkan detektor dan amplifier yang sangat sensistif serta magnetic tape recorder. Alat untuk menerima gelombang-gelombang refleksi untuk survei seismik di laut adalah hidropon. Hidropon merespon perubahan tekanan. Hidropon terdiri atas kristal piezoelektrik yang terdeformasi oleh perubahan tekanan air. Hal ini akan menghasilkan beda potensial output. Elemen piezoelektrik ditempatkan dalam suatu kabel streamer yang terisi oleh kerosin untuk mengapungkan dan insulasi. Model hidropon seperti yang diperlihatkan pada Gambar 1.

Gambar 1. Penampang hidroponHampir semua data seismik direkam secara digital. Karena output dari hidropon sangat lemah dan output amplitude decay dalam waktu yang sangat singkat, maka sinyal ini harus diperkuat. Amplifier bisa juga dilengkapi dengan filter untuk meredam frekuensi yang tidak diinginkan (SANNY, 2004). 1.1.3 Prosedur Operasional Seismik Laut Kapal operasional seismik dilengkapi dengan bahan peledak, instrumen perekaman serta hidropon, dan alat untuk penentuan posisi tempat dilakukannya survei seismik seperti yang diperlihatkan pada Gambar 2. Menurut KEARN & BOYD (1963), terdapat dua pola penembakan dalam operasi seismik di laut yaitu: a) Profil Refleksi, pola ini memberikan informasi gelombang-gelombang seismik sebagai gelombang yang merambat secara vertikal melalui lapisan-lapisan di bawah permukaan. Teknik ini melakukan tembakan disepanjang daerah yang disurvei dengan kelajuan dan penembakan yang konstan. Jarak penembakan antara satu titik terhadap lainnya disesuaikan dengan informasi refleksi yang diperlukan, seperti yang diperlihatkan pada Gambar 2.

b) Profile Refraksi, pola ini memberikan informasi gelombang-gelombang seismik yang merambat secara horizontal melalui lapisan-lapisan di bawah permukaan. Pada teknik ini kapal melakukan tembakan pada titik-titik tembak yang telah ditentukan (Gambar 3).

1.2 PENGOLAHAN DATA SEISMIK Tujuan dari pengolahan data seismik adalah untuk memperoleh gambaran yang mewakili lapisan-lapisan di bawah permukaan bumi. Tujuan utama pemrosesan data seismik menurut VAN DER KRUK (2001) adalah: 1. Untuk meningkatkan signal to noise ratio (S/N). 2. Untuk memperoleh resolusi yang lebih tinggi dengan mengadaptasikan bentuk gelombang sinyal. 3. Mengisolasi sinyal-sinyal yang diinginkan (mengisolasi sinyal refleksi dari multiple dan gelombang-gelombang permukaan) . 4. Untuk memperoleh gambaran yang realistik dengan koreksi geometri. 5. Untuk memperoleh informasi-informasi mengenai bawah permukaan (kecepatan, reflektivitas, dll). Secara garis besar urutan pengolahan data seismik menurut SANNY (2004) adalah sebagai berikut: 1. Field Tape Data seismik direkam ke dalam pita magnetik dengan standar format tertentu. Standarisasi ini dilakukan oleh SEG (Society of Exploration Geophysics). Magnetic tape yangdigunakan biasanya adalah tape dengan for-mat: SEG-A, SEG-B, SEG-C, SEG-D, dan SEG-Y. Format data terdiri dari header dan amplitudo. Header berisi informasi mengenai survei, project dan parameter yang digunakan dan informasi mengenai data itu sendiri (Gambar 4). 2. Demultiplex Data seismik yang tersimpan dalam for-mat multiplex dalam pita magnetik lapangan sebelum diperoses terlebih dahulu harus diubah susunannya. Data yang tersusun berdasarkan urutan pencuplikan disusun kembali ber-dasarkan receiver atau channel (demultiplex). Proses ini dikenal dengan demul-tiplexing. 3. Gain Recovery Akibat adanya penyerapan energi pada lapisan batuan yang kurang elastis dan efek divergensi sferis maka data amplitudo (energi gelombang) yang direkam mengalami penurunan sesuai dengan jarak yang ditempuh. Untuk menghilangkan efek ini maka perlu dilakukan pemulihan kembali energi yang hilang sedemikian rupa sehingga pada setiap titik seolah-olah datang dengan jumlah energi yang sama. Proses ini dikenal dengan istilah Auto-matic Gain Control (AGC) sehingga nantinya menghasilkan kenampakan data seismik yang lebih mudah diinterpretasi.4. Editing dan Muting Editing adalah proses untuk meng-hilangkan semua rekaman yang buruk, sedangkan mute adalah proses untuk menghilangkan sebagian rekaman yang diperkirakan sebagai sinyal gangguan seperti ground roll, first break dan lainnya yang dapat mengganggu data (Gambar 4). 5. Koreksi statik Koreksi ini dilakukan untuk menghilangkan pengaruh topografi (elevasi shot dan receiver) sehingga shot point dan re-ceiver seolah-oleh ditempatkan pada datum yang sama. 6. Dekonvolusi Dekonvolusi dilakukan untuk meng-hilangkan atau mengurangi pengaruh ground roll, multiple, reverberation, ghost serta memperbaiki bentuk wavelet yang kompleksakibat pengaruh noise. Dekonvolusi merupakan proses invers filter karena konvolusi merupakan suatu filter. Bumi merupakan low pass filter yang baik sehingga sinyal impulsif diubah menjadi wavelet yang panjangnya sampai 100 ms. Wavelet yang terlalu panjang meng-akibatkan turunnya resolusi seismik karena kemampuan untuk membedakan dua event refleksi yang berdekatan menjadi berkurang. 7. Analisis Kecepatan Tujuan dari analisis kecepatan adalah untuk menentukan kecepatan yang sesuai untuk memperoleh stacking yang terbaik. Pada grup trace dari suatu titik pantul, sinyal refleksi yang dihasilkan akan mengikuti bentuk pola hiperbola. Prinsip dasar analisa kecepatan pada proses stacking adalah mencari persamaan hiperbola yang tepat sehingga memberikan stack yang maksimum (Gambar 5).

Gambar 4. Rekaman data seismic

Gambar 5. Stacking velocity

8. Koreksi Dinamik/Koreksi NMO Koreksi ini diterapkan untuk mengoreksi efek adanya jarak offset antara shot point dan receiver pada suatu trace yang berasal dari satu CDP (Common Depth Point). Koreksi ini menghilangkan pengaruh offset sehingga seolah-olah gelombang pantul datang dalam arah vertikal (normal incident) (Gambar 6).

Gambar 6. Koreksi NMO: (a) belum dikoreksi (b) kecepatan yang sesuai (c) kecepatan yang lebih rendah (d) kecepatan yang lebih tinggi (VAN DER KRUK, 2001)

9. Stacking Stacking adalah proses penjumlahan trace-trace dalam satu gather data yang bertujuan untuk mempertinggi sinyal to noise ratio (S/N). Proses ini biasanya dilakukan berdasarkan CDP yaitu trace-trace yang tergabung pada satu CDP dan telah dikoreksi NMO kemudian dijumlahkan untuk mendapat satu trace yang tajam dan bebas noise inkoheren (Gambar 7).

Gambar 7. Proses penjumlahan trace-trace dalam satu CDP (stacking)10. Migrasi Migrasi adalah suatu proses untuk memindahkan kedudukan reflektor pada posisi dan waktu pantul yang sebenarnya berdasarkan lintasan gelombang. Hal ini disebabkan karena penampang seismik hasil stack belumlah mencerminkan kedudukan yangsebenarnya, karena rekaman normal incident belum tentu tegak lurus terhadap bidang permukaan, terutama untuk bidang reflektor yang miring. Selain itu, migrasi juga dapat menghilangkan pengaruh difraksi gelombang yang muncul akibat adanya struktur-struktur tertentu (patahan, lipatan) (Gambar 8).

Gambar 8. Penampang seismik: (a) sebelum migrasi; (b) setelah migrasi

1.3 INTERPRETASI DATA SEISMIK Tujuan dari interpretasi seismik secara umum menurut ANDERSON &ATINUKE (1999) adalah untuk mentransformasikan profil seismik refleksi stack menjadi suatu struktur kontinu/ model geologi secara lateral dari subsurface (Gambar 9). Sedangkan beberapa tujuan khusus dari interpretasi seismik menurut VAN DER KRUK (2001) adalah:

1. Pemetaan Struktur-struktur Geologi Untuk pemetaan struktur-struktur geologi pada data seismik, posisi horizon-hori-zon utama dan gangguan dipetakan dan bentuk serta posisi sesar diidentifikasi. Tujuannya adalah untuk memperoleh profil geologi dan untuk memperoleh kedalaman horizon serta gangguan.

(A)

(B)Gambar 9. (a) Penampang seismic; (b) Interpretasi seismic {A= Mannville (clastic); B=Wabamun (karbonat); C=Ireton (lempung); D=Duvemay (lempung); E= Cooking Lake (karbonat); F= Beaverhill (lempung); G=Leduk (reef)}2. Analisis Sekuen Seismik Tujuan utama dari analisis sekuen seisinik adalalah : Mengidentifikasi batas-batas sekuen pada data seismik Menentukan sekuen pengendapan dalam waktu Menganalisis fluktuasi muka air laut 3. Analisis Fasies Seismik Sekuen seismik dapat juga untuk menyelidiki karakteristik refleksi di dalam suatu sekuen, yang berhubungan dengan seismik fasies. Tidak hanya waktu sekuen sendimentasi yang diperoleh namun juga memungkinkan untuk mengambil kesimpulan yang dapat menggambarkan tentang lingkungan pengen-dapannya. Tujuan interpretasi seismik khusus dalam eksplorasi minyak dan gas bumi adalah untuk menentukan tempat-tempat ter-akumulasinya (struktur cebakan-cebakan) minyak dan gas. Minyak dan gas akan ter-akumulasi pada suatu tempat jika memenuhi tiga syarat, yaitu: (1) Adanya Batuan sumber (source rock), adalah lapisan-lapisan batuan yang merupakan tempat terbentuknya minyak dan gas, (2) Batuan Reservoir yaitu batuan yang permeabel tempat terakumulasinya minyak dan gas bumi setelah bermigrasi dari batuan sumber, (3) Batuan Penutup, adalah batuan yang impermeabel sehingga minyak yang sudah terakumulasi dalam batuan reservoir akan tetap tertahan di dalamnya dan tidak bermigrasi ke tempat yang lain. Berikut adalah beberapa contoh cebakan-cebakan minyak dan gas bumi yang diperoleh dari data seismik (Gambar 10,11 dan 12).

Gambar 10. Cebakan minyak struktur antiklin

Gambar 12. Cebakan Stratigrafi Minyak dan Gas

B. SUMBER DAYA ALAM NON MINYAK1. BATU BARA1.1 Pengertian Batu BaraBatu bara adalah bahan bakar fosil. Batu bara dapat terbakar, terbentuk dari endapan, batuan organik yang terutama terdiri dari karbon, hidrogen dan oksigen. Batu bara terbentuk dari tumbuhan yang telah terkonsolidasi antara strata batuan lainnya dan diubah oleh kombinasi pengaruh tekanan dan panas selama jutaan tahun sehingga membentuk lapisan batu bara.Penimbunan lanau dan sedimen lainnya, bersama dengan pergeseran kerak bumi (dikenal sebagai pergeseran tektonik) mengubur rawa dan gambut yang seringkali sampai ke kedalaman yang sangat dalam. Dengan penimbunan tersebut, material tumbuhan tersebut terkena suhu dan tekanan yang tinggi. Suhu dan tekanan yang tinggi tersebutmenyebabkan tumbuhan tersebut mengalami proses perubahan fisika dan kimiawi dan mengubahtumbuhan tersebut menjadi gambut dan kemudian batu bara. Pembentukan batubara dimulai sejak Carboniferous Period (Periode Pembentukan Karbon atau Batu Bara) dikenal sebagai zaman batu bara pertama yang berlangsung antara 360 juta sampai 290 juta tahun yang lalu. Mutu dari setiap endapan batu bara ditentukan oleh suhu dan tekanan serta lama waktu pembentukan, yang disebut sebagai maturitas organik. Proses awalnya gambut berubah menjadi lignite (batu bara muda) atau brown coal (batu bara coklat) Ini adalah batu bara dengan jenis maturitas organik rendah. Dibandingkan dengan batu bara jenis lainnya, batu bara muda agak lembut dan warnanya bervariasi dari hitam pekat sampai kecoklat-coklatan. Mendapat pengaruh suhu dan tekanan yang terus menerus selama jutaan tahun, batu bara muda mengalami perubahan yang secara bertahap menambah maturitas organiknya dan mengubah batu bara muda menjadi batu bara sub-bitumen. Perubahan kimiawi dan fisika terus berlangsung hingga batu bara menjadi lebih keras dan warnanya lebh hitam dan membentuk bitumen atau antrasit. Dalam kondisi yang tepat, penigkatan maturitas organik yang semakin tinggi terus berlangsung hingga membentuk antrasit.1.2 Metode Penelitian Dan Eksplorasi1.2.1 Analisis Potensi dan Cadangan BatubaraBerdasarkan hasil pemetaan geologi setempat yang mengacu pada kondisi geologi regional serta berdasarkanhasil pengukuran geolistrik resisitivity, maka langkah untuk menentukan potensi dan cadangan batubara di daerahpenelitian adalah sebagai berikut:1. Mengukur kedudukan lapisan batuan (Strike/dip), khususnya lapisan batubara pada saat pemetaan geologi setempat yang mengacu pada kondisi geologi regional, sehingga penyebaran lapisan batubara dapat ditentukan arah dan perkiraan kedalamannya.2. Memperhatikan kondisi geologi struktur secara lokal dan regional yang mengontrol daerah penelitian, khusunya lapisan batubara, sehingga bias memprediksi kedalaman dan ketebalan lapisan batubara di daerah penelitian.3. Hasil pengukuran Geolistrik Resistivity yang sudah dinasabahkan dengan data geologi lokal dan regional akan menampilkan dalam bentuk penampang resistivity kondisi potensi lapisan batubara yang bias didapatkan di daerah penelitian.4. Menentukan kedalaman dan ketebalan lapisan batubara di daerah penelitian serta arah pelamparannya dalam menentukan luas dan persentase keterdapatan lapisan batubara untuk menghitung jumlah cadangan batubara yang terdapat di lokasi penelitian.

1.2.2 Peralatan dan Bahan Dalam Eksplorasi Mengginakan Metode GeolostrikAlat dan bahan yang digunakan dalam penelitian potensi dan cadangan batubara dengan metode geolistrik resistivity di daerah ini, diantaranya:

1. Peta Geologi Regional Daerah Penelitian dan peta topografi daerah penelitian2. Kompas Geologi3. Palu Geologi4. GPS MAP Tipe Garmin 76 CSx5. Buku catatan lapangan6. Kamera Digital7. Komputer dan Laptop8. Satu unit alat Geolistrik Resistivimeter (Naniura NRD 300 HF)9. Roll kabel ukuran 500 meter 2 buah10. Roll Kabel ukuran 100 meter 2 buah11. Elektroda Potensial 2 buah12. Elektroda Arus 2 buah13. Palu Godam untuk elektroda Potensial dan elektroda arus14. Pita ukur / Rol meter ( 50 meter )15. Radio Komunikasi (Handy Talking) 3 buah16. Tabel Data dan Alat tulis menulis

1.2.3 Pengukuran Geolistrik Resistivity di Daerah EksplorasiPrinsip kerja yang digunakan dalam penelitian prospek endapan batubara di daerah ekplorasi didasarkan pada hasil dari penelitian terdahulu dan interpretasi hasil pengukuran geolistrik yang dilakukan serta pengamatan geologi permukaan dan pembuatan sumur uji di daerah ini. Secara garis besar pelaksanaan kegiatan penelitian di daerah ini bertujuan;1. Mendeskripsi secara permukaan kondisi geologi yang memungkinkan terdapatnya batubara berdasarkan data lapangan yang dijumpai.2. Menginterpretasikan pendugaan geolistrik resistivity untuk mengetahui kondisi penyebaran lapisan batubara yang terdapat di daerah ini.3. Mengevaluasi cadangan secara kuantitas dan kualitas lapisan batubara yang terdapat didaerah ini apakah layak dikembangkan atau tidak.Hasil survei penelitian eksplorasi batubara dengan metode geolistrik resistivity secara umum akan diuraikan berdasarkan lokasi pengamatan singkapan batubara di lapangan dan kaitannya dengan lokasi titik pengukuran geolistrik resistivity yang diuraikan dengan menganbil contoh daerah Koloatas Kecamatan Mamosalato Kabupaten Morowali Propinsi Sulawesi Tengah dengan pengukuran di 4 titik lokasi sebagai berikut :

1.2.4 Lokasi Pengukuran Titik GeolistrikLokasi pengukuran geolistrik pada titik GKA 01 ini didasarkan karena pada sekitar lokasi ini yaitu pada sisi sebelah timur titik ini pada daerah pengaliran sungai periodik tersingkap lapisan batubara pada titik koordinat S 1o39 41.9 E 121o 51 22.7 pada elevasi 59 mdpl. Sehingga untuk mengetahui penyebaran lapisan batubara yang tersingkap ini, maka dilakukan interpretasi kondisi bawah permukaan di sekitar lokasi dengan dengan melakukan sebaran titik-titik geolistrik di sekitar lokasi singkapan. Kondisi singkapan batubara di lokasi BBKA 01 ini menunjukkan kemiringan lapisan yang cukup tinggi yaitu 54o dan ketebalan rata-rata hanya sekitar 26 centimeter. Secara pelamparan lapisan batubara ini mempunyai kedudukan relatif timur-barat, namun karena adanya pengaruh struktur yang memotong lapisan ini pada posisi pas aliran sungai periodik, sehingga pada sisi timurnya kelihatan lebih landai di bandingkan yang mengarah ke barat.Pengamatan secara makroskopis memperlihatkan kondisi kualitas lapisan batubara yang terdapat di singkapan ini cukup baik (tinggi) kandungan kalorinya, yaitu sekitar 6500 dengan kandungan sulfur yang rendah, namun karena ketebalan lapisan yang sangat tipis serta kemiringan lapisan yang tinggi lebih 50o sehingga mengurangi nilai kelayakan ekonomisnya. Secara umum kondisi singkapan lapisan batubara di daerah ini dapat dilihat pada foto 1 berikut :

Foto 1. Lapisan batubara yang tersingkap di sungai.

Gambar 2. Penampang Geolistrik dititik GKA - 01 Daerah Koloatas


Kondisi lapisan yang terekam di daerah ini menunjukkan bahwa lapisan permukaan sampai kedalaman 3 meter berupa batulempung batulanau, kedalaman 3 10 meter merupakan perselingan batugamping dengan serpih sebelum terekam lapisan batubara setebal sekitar 30 cm. Lapisan di bawahnya 10.3 meter sampai 17 meter merupakan lapisan serpih dan di bawahnya yang kedalamannya lebih dari 17 meter merupakan batuan ultramafik. Untuk lebih jelasnya kondisi susunan lapisan batuan dapat dilihat pada gambar 2 dan foto 1 saat pelaksanaan pengukuran GKA 01 di atas.



Kondisi lapisan yang terekam di daerah ini menunjukkan bahwa lapisan permukaan sampai kedalaman 5 M berupa batulempung batulanau, kedalaman 5 10 M merupakan perselingan batugamping dengan serpih serta secara setempat ada lapisan batubara setebal sekitar 20 cm. Lapisan di bawah 10 M sudah merupakan batuan ultramafik. Untuk lebih jelasnya kondisi susunan lapisan batuan dapat dilihat pada gambar 4 di atas.

BAB IIILEMPENG TEKTONIK

A. Pengertian Lempeng TektonikLempeng Tektonik adalah Suatu teori yang menerangkan proses dinamika Bumi tentang pembentukan jalur pegunungan, jalur gunungapi, jalur Gempabumi dan cekungan endapan di muka bumi yang diakibatkan oleh pergerakan Lempeng. Deformasi aktif dan sesar geser ini menyebabkan terbentuknya lempeng-lempeng pada kulit bumi. Ada tujuh lempeng besar utama yaitu lempeng Pasifik, lempeng Antartika, lempeng Amerika selatan, lempeng Amerika utara, lempeng Eurasia, lempeng Afrika dan lempeng Indo-Australia.Selain lempeng-lempeng besar tapi masih terdapat lempeng-lempeng kecil yang terbentuk di antara lempeng-lempeng besar tersebut, antara lain lempeng Juan De Fuca yang terjepit di antara lempeng Pasifik dengan lempeng Amerika Utara. Lempeng Cocos, lempeng Caribbean dan lempeng Nazca yang terjepit di antara lempeng Pasifik, lempeng Amerika Utara dan lempeng Amerika Selatan. Lempeng Scotia yang terjepit di antara lempeng Amerika Selatan, lempeng Afrika dan lempeng Antartika. Lempeng Arab yang terjepit di antara lempeng Afrika, lempeng Eurasia dan Lempeng Indo-Australia. Lempeng Philipina, lempeng Caroline, lempeng Bismarck dan lempeng Fiji yang terjepit di antara lempeng Pasifik, lempeng Eurasia dan lempeng Indo-Australia. Aktivitas dari pergerakan lempeng-lempeng tersebut tentunya akan menimbulkan perubahan struktur geologi pada batas-batas pertemuan lempeng tersebut tergantung dari jenis pertemuan antar lempengnya, bisa berupa gempabumi, gunung api, pembentukan pegunungan, lipatan dan patahan.

Gambar 1 Garis-garis Lempeng Bumi

Lempengan-lempengan tersebut setiap saat mengalami gerakan horizontal yang antara lain menimbulkan pemisahan benua seperti yang dikemukakan oleh Wegener. Akibatnya, Benua Amerika makin jauh dari Benua Afrika, sedangkan Benua Australia karena desakan pematang tengah samudera di sebelah Selatannya mengakibatkan benua itu makin mendekat ke Indonesia.Di samping gerakan horizontal, terjadi pula gerakan vertikal, yaitu desakan lava yang keluar dari lempengan di Samudera Indonesia yang menyebabkan anak benua India makin terdesak ke Utara. Tapi karena daratan Asia cukup kuat, untu bertahan, maka terjadilah kerutan bumi berupa Pegunugan Himalaya yang tinggi.

B. Jenis-Jenis Pertemuan Tektonik LempengPergerakan lempeng kerak bumi ada tiga tipe yaitu pergerakan lempeng Divergen, konvergen dan transform :1. Pergerakan Lempeng Divergen

Gambar 2. Pergerakan Lempeng Divergen

Lempeng divergen yaitu area pertemuan antar lempeng yang bergerak saling menjauhi, sehingga pada model pertemuan ini akan terbentuk lapisan asthenosphere yang baru dan menyebabkan makin meluasnya area dari lempeng tersebut. Ada 2 (dua) macam kejadian lempeng divergen, bisa terjadi antara 2 (dua) lapisan oceanic asthenosphere yang bertemu pada lantai dasar samudera sehingga terbentuk muka laut yang baru. Tempat pertemuan dua batas lempeng dengan tipe Lempeng divergen biasa disebut seafloor spreading atau spreading centre.Contohnya terdapat pada pertemuan antara lempeng Amerika Utara dan lempeng Eurasia di Samuera Antartika, sedangkan tipe lempeng divergen yang terjadi antara dua lempeng benua menyebebkan terjadinya rekahan yang cukup besar pada daratan dan rekahan itu menjadi terus meluas setiap tahunnya, sebagai contoh yang terjadi di Afrika Timur yang dikenal sebagai Great Rift Valley.

Gambar 3. Great Rift Valley di Afrika Timur

2. Pergerakan Lempeng Konvergen

Gambar 4. Pergerakan Lempeng Konvergen

Pergerakan Lempeng kovergen yaitu daerah pertemuan lempeng yang bergerak saling mendekati sampai akhirnya bertumbukan hingga menyebabkan salah satu dari lempeng akan tersubduksi ke dalam mantel dan mengakibatkan berkurangnya area dari lempeng tersebut.Ada 3 model dari tipe lempeng konvergen, yaitu :a) Pertemuan antara lempeng samudera dengan lempeng samudera yang mengakibatkan salah satu lempeng akan tersubduksi ke arah mantel sehingga pada daerah pertemuan tersebut akan terbentuk daerah kepulauan yang terdiri dari gunung-gunung laut dan pertemuan lempeng yang seperti ini biasanya terjadi daerah laut dalam dengan kedalaman lebih dari 11000 meter, contohnya adalah rangkaian kepulauan yang dipenuhi gunung api sepanjang Mariana Trench di bagian barat Samudera Pasifik.

Gambar 5. Pertemuan antar lempeng samudera dengan lempeng samudera

Gambar 6. Gunung Api sepanjang Mariana Trench di bagian barat Samudera Pasifik.

b) Model yang kedua dari tipe lempeng kovergen adalah pertemuan antara lempeng samudera dengan lempeng benua yang mengakibatkan lempeng samudera tersubduksi ke arah mantel dan menyebabkan terbentuknya gunung-gunung api aktif di daratan benua. Pada daerah tipe konvergen seperti ini yang memiliki aktivitas seismik yang cukup tinggi, bahkan kebanyakan gelombang Tsunami yang terjadi akibat aktivitas seismik pada tipe ini yang ditimbulkan dari gempa-gempa besar yang dapat memicu terjadinya Tsunami. Contoh tipe ini terdapat di daerah zona penyusupan di sepanjang pantai barat sumatera dan di sepanjang pantai selatan Jawa.

Gambar 7. Pertemuan antar lempeng samudera dengan lempeng benua

Gambar 8. Pegunungan Rocky Mountains sebagai produk konvergensi lempeng Pasifik dan lempeng Amerika Utara

Gambar 9. pegunungan Andes merupakan hasil konvergensi lempeng Pasifik (Nazca) dengan lempeng Amerika Selatan.

Gambar 10. daerah zona penyusupan di sepanjang pantai barat sumatera dan di sepanjang pantai selatan Jawa.

c) Model yang ketiga adalah pertemuan antara lempeng benua dengan lempeng benua yang mengakibatkan terjadinya lipatan yang semakin lama areanya semakin luas dan semakin tinggi, sebagai contoh adalah pembentukan pegunungan Himalaya dan daerah dataran tinggi Tibet.

Gambar 11. Pegunungan Himalaya dan daerah dataran tinggi Tibet

C. Pergerakan Lempeng Transform

Gambar 12. Pergerakan lempeng transform

Tipe pertemuan antara dua lempeng tektonik yang bergerak secara horisontal dan berlawanan arahnya. Pada tipe ini tidak ada pembentukan lapisan asthenosphere baru atau terjadinya penyusupan yang dilakukan oleh salah satu lempeng terhadap lainnya, contohnya adalah yang terjadi antara lempeng samudera dengan lempeng samudera yang disebabkan karena patahnya jalur seafloor spreading yang mengakibatkan terbentuknya tipe ini, daerahnya biasa disebut sebagai Mid-Ocean Ridges, sedangkan pertemuan antara lempeng benua dengan lempeng benua untuk tipe ini terjadi akibat pergeseran dua buah lapisan secara horisontal yang muncul hingga permukaan, contohnya adalah yang terjadi pada patahan San Andreas di California.

Gambar 13. Patahan San Andreas di California

39

GEOFISIKA

Documents

Transcript of GEOFISIKA