BAB IPENDAHULUAN

I.1 Latar BelakangGeofisika merupakan salah satu cabang ilmu geologi yang berparameterkan aspek fisika, dalam geofisika terdapat beberapa metode eksprolasi salah satunya yaitu metode gravitasi, dalam metode ini dasar yang digunakan yaitu hukum newton yaitu tentang dua massa yang melakukan tarik menarik, metode ini dipakai biasanya untuk melakukan pencarian dari nilai suatu densitas batuan, dengan melakukan pengambilan data dilapangan

I.2. Maksud dan Tujuan Penelitian Maksud dari praktikum ini agar praktikan dapat melakukan pengolahan data dari data lapangan menjadi data yang ingin di capai dalam tujuan melakukan metode ini yaitu mendapatkan nilai suatu densitas batuan pada daerah telitian, dengan melakukan pengolahan data excel yang disediakan.

BAB IIDASAR TEORI

II.1. Metode Gravity

Metode Gravity adalah salah satu metode eksplorasi geofisika, yang memanfaatkan sifat daya tarik antar benda yang didapat dari densitasnya, jadi prinsip eksplorasi dengan metode gravity ini yaitu mencari anomali gravity pada subsurface. Metode Gravity dilakukan untuk menyelidiki keadaan bawah permukaan berdasarkan perbedaan rapat masa cebakan mineral dari daerah sekeliling (rho = gram/cm3). Metode ini adalah metode geofisika yang sensitive terhadap perubahan vertikal, oleh karena itu metode ini disukai untuk mempelajari kontak intrusi, batuan dasar, struktur geologi, endapan sungai purba, lubang di dalam masa batuan, shaff terpendam dan lain-lain. Eksplorasi biasanya dilakukan dalam bentuk kisi atau lintasan penampang. Perpisahan anomali akibat rapat masa dari kedalaman berbeda dilakukan dengan menggunakan filter matematis atau filter geofisika. Di pasaran sekarang didapat alat gravimeter dengan ketelitian sangat tinggi (mgal), dengan demikian anomali kecil dapat dianalisa. Hanya saja metode penguluran data, harus dilakukan dengan sangat teliti untuk mendapatkan hasil yang akurat. Metode gravity merupakan metode geofisika yang didasarkan pada pengukuran variasi medan gravitasi bumi. Pengukuran ini dapat dilakukan dipermukaan bumi, dikapal maupun diudara. Dalam metode ini yang dipelajari adalah variasi medan gravitasi akibat variasi rapat massa batuan dibawah permukaan, sehingga dalam pelaksanaanya yang diselidiki adalah perbedaan medan gravitasi dari satu titik observasi terhadap titik observasi lainnya. Karena perbedaan medan gravitasi ini relatif kecil maka alat yang digunakan harus mempunyai ketelitian yang tinggi.Manfaat lain dari metode gravitasi adalah bahwa pengukuran dapat dilakukan di daerah yang padat penduduk, dimana metode geofisika lainnya mungkin tidak bekerja. Sebagai contoh, pengukuran gravitasi bisa dibuat di dalam bangunan, di daerah perkotaan dan di daerah yang terganggu oleh keramaian, listrik, dan elektromagnetik. Pengukuran kondisi bawah permukaan dengan metode gravitasi membutuhkan sebuah gravitymeter dan alat penentu posisi yang sangat akurat, terutama pengukuran elevasi dari stasiun gravitasi. Satuan (unit) pengukuran yang digunakan dalam metode gravitasi adalah gal, berdasarkan gaya gravitasi di permukaan bumi. Gravitasi rata-rata di permukaan bumi adalah sekitar 980 gal. Unit umum digunakan dalam survei gravitasi adalah milligal (10-3 gal ). Pada beberapa aplikasi, memerlukan pengukuran dengan akurasi sampai ke gal (10-6 gals), mereka sering disebut sebagai survei mikrogravitasi. Sebuah survei gravitasi rinci biasanya menggunakan stasiun pengukuran berjarak dekat (beberapa meter untuk beberapa ratus kaki) dan dilakukan dengan gravitymeter mampu membaca sampai gals. Detil survei biasanya digunakan untuk melihat geologi lokal atau kondisi struktural. Sebuah survei gravitasi terdiri dari melakukan pengukuran gravitasi di stasiun sepanjang garis profil atau grid. Pengukuran diambil secara berkala di base station (lokasi referensi stabil noise-free) untuk mengoreksi drift instrumen. Data gravitasi berisi anomali yang terdiri dari dalam efek lokal regional dan dangkal.

II.2. Hukum Dasar Metode GravityTeori yang mendasari Metode gravitasi dalam survei Geofisika adalah hukum Newton tentang gaya tarik-menarik antara dua massa, dimana besarnya gaya antara dua massa m1 dan m2 yang terpisah dengan jarak r adalah ( Telford et.al.1990): (II.1)

Dengan menggunakan rumus dasar inilah maka survey geofisika metode gravitasi dapat dilakukan, namun seperti halnya metode geofisika lainnya, tentu saja metode ini memiliki koreksi.

II.3. Faktor yang Mempengaruhi Gravitasi Karena bentuk bumi bukan merupakan bola pejal yang sempurna, dengan relif yang tidak rata, berotasi serta berevolusi dalam sistem matahari, tidak homogen. Dengan demikian variasi gayaberat di setiap titik permukaan bumi akan dipengaruhi oleh beberapa hal diantaranya:1. Posisi bumi dalam pergerakkan tata surya2. Perbedaan lintang dipermukaan bumi3. Perbedaan ketinggian permukaan bumi (elevasi)4. Efek topografi5. Perubahan rapat massa batuan

II.4. Tahapan-tahapan Pengolahan Data GravityKarena dalam pengukuran dan interpretasi, ke lima faktor tersebut harus diperhatikan (dikoreksi). Namun dalam melakukan survei gayaberat diharapkan satu faktor saja yaitu variasi densitas bawah permukaan, sehingga pengaruh 4 faktor lainnya (lintang, ketinggian, topografi, pasang surut) harus direduksi atau dihilangkan dari harga pembacaan alat.

Konversi Pembacaan GravitymeterUntuk memperoleh nilai gravitasi harus melakukan konversi dari skala pembacaan gravitymeter kedalam satuan gaya berat (mGal). Dengan beredarnya alat gravitymeter,maka bermacam macam table konversi alat. Konversi pada alat tergantung pada alat dan tabel yang digunakan.Konversi Pembacaan Gravitymeter = Value in mgal + {(skala pembacaan counter reading) x faktor for interval} (II.2)

Konversi FeedbackKonversi feed back merupakan konversi pembacaan pada alat dalam skala pembacaan dan dikonversi kesatuan gaya berat yaitu mgal. Konversi tersebut megunakan rumusKonversi feedback = Konstanta Konversi x 1/m x Feedback (II.3) Koreksi Tinggi AlatTinggi alat merupakan jarak antara permukaan atas gravitymeter dengan titik ukur GPS. Tujuannya agar pembacaan gravitasi disetiap pengukuran mempunyai posisi ketinggian yang sama dengan pengukuran hasil data GPS.KTA = 0,3086 x TA (II.4) Koreksi Pasang SurutBerdasarkan hukum Newton yang melandasi konsep gravitasi maka kedudukan bintang dan planet yang pada sistem tata surya akan mempengaruhi besar kecilnya gaya gravitasi. Benda benda langit tersebut yang paling dominan pengaruhnya adalah bulan dan matahari. Dengan pengetahuan astronomi pada saat ini, kedudukan bulan dan matahari terhadap bumi dapat diketahui untuk setiap waktu. Dari pengetahuan itu secara teoritis kita dapat mengetahui besar kecilnya pasang surut bumi pada waktu dan tempat tertentu. Pada umumnya besar koreksi pasang surut telah dilabelkan, dan telah ada banyak sekali software untuk menghitung koreksi tersebut. Salah satunya dengan memasukkan data lintang dan bujur ke dalam derajat dan menit, tinggi titik ukur dalam meter, selang waktu pencuplikan, tanggal mulai dan akhir. Koreksi Pasut menambah harga g, sehingga harus dikurangi:

Koreksi Pasut = Nilai pasut x 10-3 (II.5)G = KSP + KFB + KTA - K Pasut (II.6)

Dimana: G = Harga gravitasi pada suatu daerahKSP = Konversi Skala PembacaanKFB = Konversi FeedbackKTA = Konversi Tinggi AlatK. Pasut = Koreksi Pasang Surut

Koreksi DriftPengukuran gravitasi berulang pada suatu tempat akan memberikan hasil yang berbeda, meskipun secara teoritis harga gravitasi suatu tempat dianggap konstan Koreksi apungan timbul dari konsekuensi penggunaan alat yang menggunakan pegas yaitu adanya faktor kelelahan. Selain faktor kelelahan koreksi apungan juga disebabkan sifat pegas yang tidak elastik sempurna sebagai penyebab timbulnya perubahan harga standar alat ukur yang ditandai dengan pergeseran titik nol. Penyebab lain adalah goncangan yang terjadi saat alat dipindahkan dalam keadaan alat tidak diklem.Koreksi apungan adalah koreksi yang disebabkan oleh alat itu sendiri yang menunjukan perubahan harga setiap waktu yang dapat dianggap linear untuk jangka waktu yang relatif pendek.

Percepatan Gravitasi Teoritis (G Teoritis)Aktivitas bumi yang berotasi pada sumbernya mengakibatkan bumi berbentuk speroid dan flat pada kedua kutubnya. Hal ini menyebabkan medan gravitasi kutub lebih besar dari pada di katulistiwa. Nilai G teoritis dihitung dengan rumus sebagai berikut:Gt = 978031.8 (1+0.0053024 sin2 + 0.0000059 sin2 (2)) (II.7)

Koreksi Udara Bebas (FAC)Harga gravitasi pengamatan diatas MSL (Mean Sea Level) akan lebih kecil karena perbedaan ketinggian sehingga perlu ditambahkan dengan faktor koreksi udara bebas (Free Air Correction) untuk mendapatkan harga gravitasi pengamatan pada MSL.

Gambar II.1. Koreksi Udara Bebas

Koreksi udara bebas didasarkan pada kenyataan bahwa tarikan bumi secara keseluruhan dapat dianggap sebagai massa yang terkonsentrasi pada pusatnya. Apabila elevasi gravitymeter berubah, maka jarak ke pusat bumi juga berubah dengan kualitas yang sama. Harga gravitasi teoritis suatu titik yang tidak terletak pada bidang MSL dapat diperoleh dari harga gravitasi normal yang dikoreksi terhadap perbedaan ketinggian. Faktor koreksi ketinggian tanpa memperhitungkan efek massa diantara bidang MSL dan titik amat disebut sebagai Koreksi Udara Bebas.

Koreksi Bouguer (BC)Koreksi ini merupakan koreksi yang dilakukan untuk menghilangkan pengaruh tarikan massa yang berbentuk silinder dengan jari-jari tak terhingga dan tebal h sedang rapat massanya.

Gambar II.2. Koreksi BougerDengan adanya bukit dan lembah disekitar titik pengamatan akan mengurangi besarnya harga gravitasi pengamatan sehingga perlu dilakukan koreksi medan (terrain correction). Oleh karena adanya efek massa diantara titik pengamatan dan MSL yang akan menambah harga gravitasi pengamatan, maka harus dilakukan pengurangan apabila titik amat berada dia atas datum. Reduksi Bouger (Stacey,1977) dirumuskan sebagai berikut:

g bouguer atau (KB) = 2Gh = 0,04193h (II.8)

Dengan demikian Anommali Bouguer Sederhana (ABS) dapat dirumuskan sebagai berikut:

ABS = Gmutlak Gteoritis + FAC KB (II.9)

Koreksi Medan atau Koreksi Terrain (KT)Koreksi medan dimaksudkan untuk mengkompensasi ketidakteraturan topografi disekitar titik amat yang akan mempengaruhi harga anomali Bouguer. Adanya bukit disekitar titik amat akan mengurangi harga gravitasi pengamatan sehingga pada harga anomali Bouguer perlu ditambahkan suatu koreksi sebesar efek gravitasi bukit tersebut. Demikian pula dengan adanya lembah disekitar titik amat, efeknya akan sama dengan adanya bukit.Dengan demikian koreksi medan selalu berharga positif atau ditambahkan dalam perumusan anomali Bouguer sebesar efek gravitasi lembah dan bukit disekitar titik amat. Bukit (mengurangi efek gravitasi), bentuk topografi dianggap dapat diwakili oleh bentuk silinder-silinder konsentris yang terbagi atas sektor atau segmen dengan ketinggian yang berbeda-beda.Dalam pelaksanaan koreksi digunakan `Hammer Chart' yang membagi daerah sekitar titik amat atas beberapa zone dan sektor yang merupakan bagian dari silinder konsentris. Chart yang sesuai dengan skala pita topografi diletakkan pada posisi titik amat yang akan dihitung koreksinya. Ketinggian sektor adalah rata-rata kontur topografi yang melaluinya dikurangi ketinggian titik amat.

Anomali Bouguer Lengkap (ABL)Anomali Bouguer absolut (anomali bouguer lengkap) dapat dirumuskan sebagai berikut :

ABL = ABS + Koreksi Terrain (II.10)

Harga anomali Bouguer relatif (Anomali bouguer sederhana) sering digunakan untuk keperluan-keperluan tertentu yang bersifat lokal, sehingga tidak perlu mengetahui harga g absolutnya (tidak memerlukan pengikatan pada RGBS). Pada anomali Bouguer relatif dan absolut (Anomali Bouguer Lengkap) hanya berbeda dalam hal magnitude anomali sebesar suatu faktor yang relatif konstan. Sedangkan anomali yang akan diinterpretasikan sebagai efek kondisi geologi adalah anomali Bouguer yang telah dikurangi dengan efek regional yang ditentunkan dari kecenderungan anomali Bouguer, sehingga dapat dianggap bahwa anomali Bouguer absolut dan relatif akan menghasilkan pola dan magnitude yang sama.

II.5. LoopingLooping merupakan teknik pengambilan data pada geofisika. Teknik ini dimulai pada suatu titik yang telah ditentukan, dan akan berakhir pada titik tersebut juga. Titik tempat awal memulai dan mengakhiri dalam mengambil data lapangan merupakan titik patokan atau biasa disebut titik ikat. Tujuan dari system looping ini adalah agar dapat diperoleh nilai koreksi apungan alat (drift ) yang disebabkan oleh adanya perubahan pembacaan akibat gangguan berupa guncangan alat selama perjalanan dan menyebabkan perubahan pembacaan nilai gravitymeter .

BAB IIIMETODE PENELITIAN

III.1 Diagram Alir

Pengolahan Data

Grafik Elevasi vs Posisi , G.Obs vs Posisi , G.Obs vs Elevasi

Surfer Peta Topografi , Peta Gravity , Peta Gravity vs Topografi

ANALISA

SELESAI

Gambar III.1 Diagram Alir

III.2 Pembahasan Diagram Alir Pengolahan DataMetode penelitian ini dilalui dengan beberapa tahapan yaitu : Pertama melakukan pengolahan data excel Kedua pembuatan grafik pada data excel tersebut Ketiga membuat peta dengan menggunakan aplikasi surfer Dan yang terhahir pembuatan laporan

BAB IVHASIL DAN PEMBAHASAN

IV.1 Grafik Elevasi vs Titik Pengamatan

Gambar IV.1 Grafik Elevasi vs Titik Pengamatan

Grafik ini menunjukkan nilai x ( posisi ) dan nilai z ( elevasi ) . Berdasarkan pada posisi x: 440300 440320 kita melewati ketinggian 101-102 m. Pada posisi x : 440320-440340 kita mengambil data dengan ketinggian semakin rendah yaitu dari 102 94 m. Setelah itu pada posisi x: 440340 440390 kita hanya mengambil data pada daerah yang ketinggiannya relative sama yaitu 93-93m.

IV.2 Grafik G.Observasi vs Titik Pengamatan Gambar IV.2 Grafik G.Observasi vs Titik Pengamatan

Grafik ini menunjukkan nilai x ( posisi ) dan nilai G.observasi. Pada posisi x: 440290 440340 kita mendapatkan nilai G.observasi yang relative rendah yaitu 978199 978199,5. Setelah itu pada posisi 440340 440390 nilai dari G.Obs ini semakin naik hingga 978202,5.

IV.3 Grafik G.Observasi vs ElevasiGambar IV.3 Grafik G.Observasi vs Elevasi

Pada grafik ini kita dapat menganalisa hubungan dari elevasi dan nilai gravitasi. Pada grafik ini menunjukkan bahwa pada saat x : 440280-440330 mempunyai elevasi yang tinggi sehingga menyebabkan nilai gravitasinya kecil. Tetapi pada x: 440330-440400 mempunyai elevasi yang relative rendah dan sama sehingga menyebabkan nilai dari gravitasi ini tinggi dan relative sama. Namun pada grafik di atas dijumpai adanya anomaly pada x: 440360-440390. Pada posisi ini notabene ketinggiannya sama namun pada grafik diatas terlihat adanya kenaikan dari nilai G.Obs. Hal ini menandakan adanya pusat massa batuan beku pada daerah tersebut yang membuat nilai G.Obs tersebut menjadi tinggi.

IV.4 Peta Elevasi

Gambar IV.4. Peta Elevasi

Peta ini merupakan peta topografi daerah telitian dimana menggambarkan ketinggian daerah tersebut, dimana pada koordinat (440330,9136885) hingga (440520, 9136885) merupakan daerah dataran dimana memperlihatkan kontur yang jarang - jarang dan pada koordinat (440550,9136700) merupakan daerah tinggian dimana memperlihatkan kontur yang rapat.

IV.5 Peta G.Observasi

Gambar IV.5. Peta G.Observasi

Peta ini menggambarkan nilai G. observasi yaitu nilai G pada saat melakukan penelitian, dimana pada daerah ini menggambarkan bahwa nilai G observasi yang tinggi berada di pusat kapling dari daerah teliti dimana nilai tertinggi berada pada koordinat 440400 440450 keutara dengan nilai tertinggi kurang lebih 978206, sedangkan nilai terendah terletak pada koordinat 440660,9136700 dengan nilai 978186.

IV.6 Peta Elevasi vs G.Observasi

Gambar IV.6. Peta Elevasi vs G.Observasi

Peta ini menggambarkan hasil overlay pada peta topografi dengan peta G observasi dimana dapat disimpulkan bahwa pada daerah yang lebih rendah nilai suatu G observasi tinggi sedangkan pada daerah tinggi nilai dari G observasi kecil hal ini dikarenakan jarak terhadap inti bumi berbanding terbalik dengan nilai suatu Gravitasi

BAB VPENUTUP

V.1. KesimpulanPada Grafik Elevasi vs Titik PengamatanGrafik ini menunjukkan posisi dan ketinggian pada saat pengukuran data. Pada posisi x: 440300 440320 melewati ketinggian 101-102 m. Pada posisi x : 440320-440340 melewati ketinggian yang semakin rendah yaitu dari 102 94 m. Setelah itu pada posisi x: 440340 440390 melewati ketinggia yang relative sama yaitu 93m

Pada Grafik G.Observasi vs Titik PengamatanGrafik ini menunjukkan posisi dan nilai G.observasi. Pada posisi x: 440290 440340 nilai G.observasi yang didapat relative rendah yaitu 978199 978199,5. Pada posisi 440340 440390 nilai dari G.Obs ini semakin naik hingga 978202,5.

Pada Grafik G.Observasi vs ElevasiPada grafik ini dapat dianalisa hubungan dari elevasi dan nilai gravitasi. Pada saat x: 440280-440330 mempunyai elevasi yang tinggi sehingga menyebabkan nilai gravitasinya kecil. Tetapi pada x: 440330-440400 mempunyai elevasi yang relative rendah dan sama sehingga menyebabkan nilai dari gravitasi ini tinggi dan relative sama. Namun pada grafik di atas dijumpai adanya anomaly pada x: 440360-440390. Hal ini dapat dikarenakan ketinggiannya relative sama namun pada grafik terlihat adanya kenaikan dari nilai G.Obs. Hal ini menandakan adanya pusat massa batuan beku pada daerah tersebut yang membuat nilai G.Obs tersebut menjadi tinggi. Diduga pada daerah ini mempunyai nilai ekonomis yang tinggi. Kandungan Logam bisa terbentuk pada daerah ini

Pada Peta ElevasiPeta ini memperlihatkan nilai posisi dan nilai dari elevasi. Peta ini merupakan peta topografi daerah telitian yang kita lewati pada saat mengambil data. Peta ini menunjukkan ketinggian dimana kita melakukan pengambilan data.

Pada Peta G.ObservasiPeta ini memperlihatkan nilai posisi dan nilai dari G.observasi. Peta ini merupakan peta gravity daerah telitian yang kita lewati pada saat mengambil data. Peta ini menggambarkan tinggi-rendahnya nilai gravity pada daerah tempat kita melakukan pengambilan data

Pada Peta Elevasi vs G.ObservasiPeta ini memperlihatkan hubungan dari elevasi dan nilai dari G.Observasi. Hipotesa awal yang dapat kita tarik adalah semakin tinggi suatu daerah maka nilai G.Observasi nya semakin kecil, dan apabila semakin rendah suatu daerah maka semakin tinggi nilai G.Observasinya. Hal tersebut terbukti pada peta diatas. Namun satu hal yang dapat kita teliti lebih lanjut yaitu nilai dari ketinggiannya yang relative sama sehingga seharusnya persebaran dari warna yang menandakan nilai G.observasi tidak akan begitu kontras berbeda. Yang mungkin menyebabkan hal ini adalah karena adanya pusat massa batuan yang berada pada suatu wilayah. Diduga pada posisi x: 440300 440470 dan y: 9136700 9136850 terdapat batuan beku sehingga mempengaruhi pembacaan G.observasi. Dugaan awal menunjukkan bahwa daerah tersebut kaya akan mineral logam sehingga daerah tersebut mempunyai nilai ekonomis yang tinggi

V.2. SaranDalam praktikum perlu diajarkan materin terlebih dahulu dan system yang komunikatif agar praktikan dapat menerima materi dengan baik. Diperbanyak pengajaran cara membaca grafik,tabel,dll. Pengumpulan tugas seharusnya pada saat hari H praktikum.18