Laporan Lengkap Praktikum Lapangan Fisika Kebumian

7/25/2019 Laporan Lengkap Praktikum Lapangan Fisika Kebumian

1/92

1

PRAKTEK LAPANG FISIKA BUMI

DESA LAWUA KECAMATAN KULAWI SELATAN KABUPATEN SIGI

LAPORAN LENGKAP

Diajukan untuk memenuhi salah satu persyaratan

Dalam menyelesaikan Mata Kuliah Praktek Lapang Fisika Bumi

Jurusan Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

Universitas Tadulako

FAZRI MANGENDRE

G 101 12 001

LABORATORIUM FISIKA BUMI DAN KELAUTANJURUSAN FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS TADULAKO

JANUARI, 2016


2/92

i

HALAMAN PENGESAHAN DOSEN MATA KULIAH

Mata Kuliah : Praktek Lapang Fisika Bumi

Nama : Fazri Mangendre

Stambuk : G 101 12 001

Disetujui Tanggal :

Mengetahui

Palu, Januari 2016

Dosen Penanggung Jawab I

DR. Rustan Efendi S.Si. MT.

NIP. 196712311995121001

Dosen Penanggung Jawab II

Badaruddin S.Si., M.Sc


3/92

ii

ABSTRAK


4/92

iii

KATA PENGANTAR

Alhamdulillahi rabbilalamin, dengan segala kerendahan hati, terucap syukur pada

sang Khalik Allah SWT karena atas izin dan kemurahan-Nya, sehingga penyusun

dapat menyelesaikan laporan praktikum Praktek Lapang ini dengan sebaik-

baiknya. Serta salam dan shalawat yang dilantunkan untuk Nabi besar Muhammad

SAW beserta keluarga dan sahabatnya.

Laporan ini merupakan laporan dari mata kuliah Praktek Lapang yang dalam

pembuatannya penyusun banyak memperoleh saran, kritik dan batuan lain. Oleh

karena itu, pada halaman ini penyusun ingin memberikan ucapan terima kasih

kepada :

1.

Dosen Pengampuh

2. Para Asisten Praktek Lapang Fisika Bumi Tahun 2015

3. Teman-teman kebumian 2012 yang telah banyak membantu.

Penyusun juga menyadari, bahwa dalam laporan ini masih banyak terdapat

kekurangan di dalamnya. Oleh karena itu, kritik dan saran yang membangun gunapenyempurnaan di masa-masa yang akan datang.

Palu, Januari 2016

Penyusun


5/92

iv

DAFTAR ISI

HALAMAN PENGESAHAN DOSEN MATA KULIAH ...................................... i

ABSTRAK .............................................................................................................. ii

KATA PENGANTAR ........................................................................................... iii

DAFTAR ISI .......................................................................................................... iv

DAFTAR TABEL ................................................................................................ viii

DAFTAR GAMBAR ............................................................................................. ix

DAFTAR SIMBOL ................................................................................................ xi

Metode Geomagnet ............................................................................................ xi

Metode Geolistrik .............................................................................................. xii

Metode Seismik ................................................................................................ xiii

DAFTAR LAMPIRAN ......................................................................................... xv

BAB I PENDAHULUAN ....................................................................................... 1

1.1 Latar Belakang .............................................................................................. 1

1.2 Rumusan Masalah ......................................................................................... 2

1.3 Tujuan Penelitian ........................................................................................... 2

1.4 Manfaat Penelitian ......................................................................................... 3

1.5 Batasan Masalah ............................................................................................ 3

BAB II TINJAUAN PUSTAKA ............................................................................. 4

2.1 Kondisi Geologi dan Morfologi Daerah Penelitian ....................................... 4

2.2 Metode Geomagnet ....................................................................................... 5

2.2.1 Sifatsifat Kemagnetan Mineral ..........Error! Bookmark not defined.

2.2.2 Anomali Magnetik .................................Error! Bookmark not defined.


6/92

v

2.2.3 Variasi Medan Magnetik .......................Error! Bookmark not defined.

2.2.4 Koreksi Data Magnetik ..........................Error! Bookmark not defined.

2.3 Metode Geolistrik Hambatan Jenis ............................................................. 19

2.3.1 Metode Automatic Array Scanning (ASS) dan Konfigurasi Wenner... 21

2.3.2 Sifat Listrik Dalam Batuan Dan Mineral .............................................. 21

2.3.3 Hambatan Jenis Dalam Batuan ............................................................. 26

2.4 Metode Seismik ........................................................................................... 27

2.4.1 Gelombang Seismik .............................................................................. 27

2.4.2 Seismik Refraksi ................................................................................... 34

2.4.3 Refraksi Mikrotremor ........................................................................... 35

2.4.4 Pembiasan Pada Bidang Datar Lapisan ................................................ 29

2.4.5 Waktu Tempuh Gelombang Langsung, Bias Dan Pantul ..................... 31

2.4.6 Penjalaran Gelombang pada Medium Dua Lapis Horizontal (Datar) ... 31

2.4.7 Penjalaran Gelombang pada Medium Tiga Lapis Horizontal .............. 33

2.4.8 Metode Intercept Time.......................................................................... 35

BAB III METODE PENELITIAN........................................................................ 34

3.1 Lokasi Penelitian ......................................................................................... 39

3.2 Waktu Pelaksanaan ...................................................................................... 40

3.3 Alat dan Bahan ............................................................................................ 40

3.3.1 Metode Geomagnet ............................................................................... 40

3.3.1 Metode Geolistrik ................................................................................. 40

3.3.2 Metode Seismik .................................................................................... 41

3.4 Prosedur Pengukuran ................................................................................... 42




7/92

vi

3.4.3 Metode Seismik .................................................................................... 44

3.5 Pengolahan Data .......................................................................................... 46



3.5.3 Metode Seismik .................................................................................... 49

3.6 Interpretasi data ............................................Error! Bookmark not defined.

3.6.1 Metode Geomagnet ................................Error! Bookmark not defined.

3.6.2 Metode Geolistrik ..................................Error! Bookmark not defined.

3.6.4 Metode Seismik .....................................Error! Bookmark not defined.

3.7 Bagan Alir Penelitian .................................................................................. 52



3.7.3 Metode Seismik .................................................................................... 54

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN .............................................................. 55

4.1 Hasil Pengolahan Data ................................................................................ 55



4.1.3 Metode Seismik .................................................................................... 66

4.2 Pembahasan ................................................................................................. 72



4.2.3 Metode Seismik .................................................................................... 69

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ................................................................ 73

5.1 Kesimpulan .................................................................................................. 73

5.2 Saran ............................................................................................................ 73


8/92

vii

DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................... 74

LAMPIRAN .......................................................................................................... 76


9/92

viii

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Nilai suseptibilitas beberapa jenis mineral dan batuan (Telford, 1976) . 8

Tabel 2.3 Klasifikasi pendugaan faktor formasi untuk batuan sedimen ............... 24

Tabel 2.4 Klasifikasi pendugaan faktor formasi untuk batuan vulkanik dan beku 24

Tabel 2.5 Nilai hambatan jenis beberapa batuan (Telford,1990) .......................... 26

Tabel 2.6. Kecepatan gelombang pada material ................................................... 28

Tabel 2.8 Klasifikasi Jenis Batuan berdasarkan Uniform Building Code(UBC)

(Sabetta & Bommer, 2002). ...................Error! Bookmark not defined.


10/92

ix

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Medan magnet bumi mempunyai karakteristik dwikutub homogen.11

Gambar 2.2 Elemen medan magnet bumi (Pamuji dalam Mudi, (2012). ............. 13

Gambar 2.3 Susunan Elektroda arus dan potensial pada pengukuran metode

geolistrik. ............................................................................................ 20

Gambar 2.4 Susunan elektroda konfigurasi Wenner (Grandis,2000) ................... 25

Gambar 2.5. Pemantulan dan pembiasan gelombang (Munadi, 2000). ................ 34

Gambar 2.2 Pembiasan dengan sudut datang kritis ( Telford, 1990 ). ................. 30

Gambar 2.5 Hubungan jarak dan waktu tempuh gelombang langsung,bias

dan pantul (Susilawati, 2004). ......................................................... 31

Gambar 2.6 Lintasan penjalaran gelombang bias untuk medium dua lapis

horizontal (Susilawati, 2004) . ........................................................... 32

Gambar 2.7 Grafik hubungan antara jarak dengan waktu tiba (Susilawati, 2004)

............................................................................................................ 32

Gambar 2.8 Penjalaran gelombang seismik untuk medium tiga lapis horizontal

(Wiley, 1997). .................................................................................... 33

Gambar 2.9 Grafik hubungan antara jarak dengan waktu tiba untuk tiga lapis

horizontal (Wiley, 1997). ................................................................... 33

Gambar 3.1 Lokasi Penelitian (Qgis version 2.6.Brighton) .................................. 39

Gambar 3.2 Diagram Alir Metode Geomagnet ..................................................... 52

Gambar 3.3 Diagram Alir Metode Geolistrik ....................................................... 53

Gambar 3.4 Diagram Alir Metode Seismik .......................................................... 54

Gambar 4.1 Grafik medan magnet harian terhadap waktu (04 Desember 2015). 56



Gambar 4.4 Peta kontur anomali medan magnet total .......................................... 58

Gambar 4.5 Peta kontur anomali medan magnet regional .................................... 59

Gambar 4.6 Peta kontur medan magnet residual .................................................. 60

Gambar 4.7 Model Penampang lintasan 2D dengan Software Res2Div .............. 65

Gambar 4.8 Data Rekaman Gelombang Seismik Refraksi seterlah dipick ........... 67


11/92

x

Gambar 4.9 Grafik Trive time Gelombang Seismik ............................................. 68

Gambar 4.10 Penampang 2D tiga Lapisan Lintasan Pengukuran Seismik .... Error!

Bookmark not defined.

Gambar 4.11 Data Rekaman Gelombang Seismik Refraksi Mikrotremor seterlah

dipick....................................................................................................... 71

Gambar 4.12 Model penampang kecepatan penjalaran gelombang...................... 72

Gambar 4.13 Lintasan pada peta anomali magnetik residual (residual) ............. 62Gambar 4.14 grafik lintasan peta anomali magnetik residual ............................... 63

Gambar 4.15 Model 2D lintasan pada peta anomali magnetik residual ............... 64

Gambar 4.16 Penampang 2D pengukuran lintasan ............................................... 66


12/92

xi

DAFTAR SIMBOL

Metode Geomagnet

B

: Induksi magnetik (T)

D : Sudut deklinasi ( o )

F : Medan magnet total (nT)

: Gaya

H

: Kuat medan magnet (nT)

H : Medan Horizontal (nT)

I : Sudut inklinasi ( o )

M

: Intensitas magnetik (nT)

: jarak antara 2 kutub m1dan m2

0 : PermeabIlitas Medium

T : Nilai anomali magnetik (nT)

obs

T : Medan magnet komponen total yang terukur (nT)

IGRFT : Medan magnet teoritis berdasarkanIGRF (nT)

VHT : Koreksi medan magnet akibat variasi harian (nT)

X : Komponen arah Utara (nT)

Y : Komponen arah Timur (nT)


13/92

xii

Z : Komponen vertikal (nT)

k : Suseptibilitas (SI)

B : Medan magnet utama bumi (nT)

Metode Geolistrik

V = Beda Potensial (V)

I = Arus listrik (A)

K = Faktor geometri (m)

a = Hambatan Jenis Semu (m)

w = Hambatan Jenis air (m)

DHL = Daya Hantar Listrik (s)

m = Ohm Meter

s = Mikro siemen

F = Faktor Formasi

a = Konstanta yang mencirikan jenis karakter batuan

m = Konstanta yang mencirikan karakter sementasi

= Porositas


14/92

xiii

r = Jarak spasi elektroda (m)

C1 dan C2 = Elektroda arus

P1dan P2 = Elektroda potensial

Bmt = Bawah Permukaan Tanah

Metode Seismik

Vp

Vs

=

=

Kecepatan gelombang P (m/s)

Kecepatan gelombang S (m/s)

X = Jarak (m)

h1

h2

V1

V2

V3

i

r

T

=

=

=

=

=

=

=

=

Kedalaman lapisan 1 (m)

Kedalaman lapisan 2 (m)

Kecepatan lapisan 1 (m/s)

Kecepatan lapisan 2(m/s)

Kecepatan lapisan 3(m/s)

Sudut datang (0)

Sudut pantul atau sudut bias (0)

Waktu tempuh (s)


15/92

xiv

a

ic

Vs30

M

ti

Vsi

=

=

=

=

=

=

=

Densitas (g/cm3)

Tetapan (0,31bersatuan )

Sudut kritis (0)

Kecepatan Gelombang geser maksimum 30 m (m/s)

Jumlah lapisan hingga kedalaman 30 m (m)

Ketebalan setiap lapisan (m)

Kecepatan gelombang geser setiap lapisan (m/s)


16/92

xv

DAFTAR LAMPIRAN


17/92

1

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Salah satu wilayah di Sulawesi Tengah yang memiliki potensi eksplorasi sumber

daya alam yaitu Kabupaten Sigi . Kabupaten Sigi berpotensi dalam hal ekplorasi

SDA berupa panasbumi, karena dilalui oleh sesar Palu Koro. Selain eksplorasi

panasbumi, kandungan mineralisasi di Kabupaten Sigi perlu di lakukan penelitian

untuk mengetahui lebih jauh potensi eksplorasi Sumber Daya Alam (SDA), salah

satu wilayah yang diduga berpotensi memiliki kandungan mineralisasi bawah

permukaan yaitu di Kecamatan Kulawi Selatan Desa Lauwa yang terletak secara

geografis berada pada posisi 0103649,3LS dan 1200 0212,9 BT.

Berdasarkan peta geologi bahwa di sekitar daerah tersebut terdiri dari formasi

latimojong dan edapan danau serta adanya batuan granit kambuno, selain itu daerah

lokasi penelitian berada di wilayah lajur sesar Palu Koro dalam zona sesar Palu

Koro. hal ini begitu memungkinkan untuk dilakukan penelitian sehingga dapat

memberikan informasi tentang mineralisasi bawah permukaan daerah penelitian.

Beberapa metode Geofisika yang digunakan dalam penelitian ini yaitu Metode

Geolistrik, Metode Geomagnet, dan Metode Seismik. Metode Geolistrik ini

memanfaatkan nilai resistivitas dan berhubungan pula dengan tekanan dan

temperatur dimana semakin tinggi nilai tekanan maka semakin tinggi nilai

temperaturnya. Untuk Metode geomagnet sendiri dapat diketahui anomali bawah

permukaan dan kemagnetan batuan serta struktur batuan dari tempat tersebut.


18/92

2

Sedangkan untuk Metode Seismik sendiri dapat diketahui adanya sesar atau

rekahan di bawah permukaan dan juga digunakan untuk eksplorasi sumber daya

alam dan mineral di bawah permukaan buni dengan memanfaatkan pantulan

gelombang yang ada, metode ini mengandalkan cepat rambat gelombang.

Diharapkan setelah dilakukannya penelitian ini mahasiswa dapat mengetahui lebih

banyak manfaat dalam penggunaan metode Geofisika untuk diterapkan dengan baik

dalam ekplorasi sumber daya alam dan mineral yang masih banyak tersebar selain

potensi panasbumi yang bermanfaat.

1.2 Rumusan Masalah

Adapun rumusan masalah dari Praktek Lapang ini ialah

1.

Bagaimana mengaplikasikan teknik akuisisi data metode geofisika (seismik,

geolistrik dan geomagnet) ?

2. Bagaimana mengetahui kondisi struktur bawah permukaan tanah di daerah

praktek lapang menggunakan metode geofisika (seismik, geolistrik dan

geomagnet)?

3. Bagaimana mengaplikasikan prinsip metode geofisika (seismik, geolistrik dan

geomagnet) ?

1.3 Tujuan Penelitian

Tujuan praktek lapang ini adalah untuk mengetahui akuisisi data serta pengolahan

data metode geofisika meliputi metode geolistrik, metode seismik dan metode


19/92

3

geomagnet, sehingga dapat menginterpretasi struktur lapisan bawah permukaan

daerah penelitian

1.4 Manfaat Penelitian

Adapun manfaat dari praktek lapang ini adalah:

1.

Mampu mengaplikasikan metodemetode Geofisika di lapangan

2.

Mengetahui cara akuisisi data, pengolahan data dan interpretasi data dalam

metode geolistrik, geomagnet, dan seismik.

1.5 Batasan Masalah

Praktikum lapang ini dilakukan di Desa Lawua, Kecamatan Kulawi Selatan

Kabupaten Sigi Biromaru Sulawesi Tengah untuk mengetahui struktur lapisan

bawah permukaan & struktur geologi batuan dengan menggunakan metode

Geolistrik, Seismik dan Geomagnet. Secara keseluruan pengukuran metode

Geolistrik, Seismik dan Geomagnet harus dilakuka pengukuran koordinat posisi

titik ukur dengan menggunakan GPS.

Pada metode geolistrik konfigurasi yang digunakan adalah konfigurasi Wenner

yang diolah dengan menggunakan softwareRes2Dinv. Metode seismik dilakukan

pengambilan data secara Refraksi dan Refraksi Mikrotremor (ReMi) diolah

menggunakan software Pickwin, Plotrefa(Refraction Analysis), Surface Wave

Analysis Wizard, dan WaveEq(Surface Wave). Metode Geomagnet dilakukan

pengambilan data secara random dengan adanya pengukuran perubahan tinggi dan

diolah menggunakansoftwareSurfer 11 dansoftware Mag2D.


20/92

4

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Kondisi Geologi dan Morfologi Daerah Penelitian

Menurut Peta Geologi Lembar Poso Sulawesi (Simanjuntak, 1977), bahwa batuan

penyusun statigrafi di Desa Lauwa terdiri atas Formasi Latimojong, batuan

Gunungapi Tineba dan batuan Granit Kambuno serta Endapan Danau. Seperti yang

terlihat pada peta geologi lokasi penelitian dibawah ini.

Gambar 2.1 Peta Geologi Lokasi Penelitian (ArcGIS 10.1)

Formasi Latimojong tersingkap luas di bagian timur dari lokasi penelitian di mana

batuan penyusunnya terdiri atas batu pasir kuarsa, batu gamping, batu lanau dengan

sisipan konglomerat selain itu bagian tenggara selain Formasi Latimojong terdapat


21/92

5

batuan Gunungapi Tineba dimana satuan ini dihasilkan oleh peleleran dari

gunungapi bawah laut. Bagian barat dari lokasi penelitian adalah batuan Granit

Kambuno dengan batuan penyusunnya terdiri dari granit dan granodiorit. Granit

berwarna putih berbintik hitam, bulir sedang sampai kasar, terdiri atas granit biotit,

granit horenblenda biotit. Granodiorit mengandung mineral mafik horenblenda.

Daerah penelitian umumnya didominasi oleh bukit. Morfologi bukit berada pada

bagian timur, sebagian dari daerah penelitian dimanfaatkan warga setempat untuk

daerah persawahan yang terdapat pada bagian utara dan timur. Desa Lauwa juga

memiliki beberapa sungai yang berarah dari timur-barat dan berarah dari barat-

timur sehingga bertemu menjadi sungai besar kearah selatan itu aliran sungai

gumbasa, di sepanjang aliran sungai terdapat perkebunan kakao yang merupakan

sumber penghasilan masyarakat.

2.2Metode Geomagnet

Metode geomagnet adalah salah satu metode geofisika yang memanfaatkan sifat

kemagnetan bumi. Dengan menggunakan metode ini akan diperoleh kontur yang

menggambarkan distribusi suseptibilitas batuan di bawah permukaan pada arah

horizontal (Soemantri, 2003).

Dalam survei dengan metode geomagnet yang menjadi target dari pengukuran

adalah variasi medan magnetik yang terukur di permukaan (anomali magnetik).

Secara garis besar anomali medan magnetik disebabkan oleh medan magnetik

remanen dan medan magnetik induksi. Alat penyelidikan disebut magnetometer.

Salah satu jenis magnetometer adalah Magnetometer Flux-Gate. Instrument ini


22/92

6

digunakan untuk mengukur variasi diurnal (harian) di dalam medan bumi. Jenis

magnetometer ini memungkinkan untuk mengukur benda magnetik yang

mempunyai hysteresis loopsekecil mungkin.

Penyelidikan adanya prospektif material di darat, letak dan titik-titik pengamatan

disesuaikan dengan sasaran yang dicapai. Jarak titik pengamatan dapat disesuaikan

tergantung sasaran yang dicari, yang seringkali diukur dalam penyelidikan ini

adalah komponen vertikal medan magnet bumi. Benda- benda yang berupa besi di

sekitar alat akan mengganggu selama pembacaan sehingga hal ini perlu dihindari.

Keadaan topografi pun sangat berpengaruh pada pengukuran, begitu pula

suseptibilitas bahan tubuh magnet mentukan pula besar kecilnya pengukuran medan

magnet yang diteliti (Mubin dalam Mudi, 2012).

Dalam pengukuran geomagnet terdapat 2 cara pengukuran yaitu pengukuran

dengan menggunkan sistem grid dan pengukuran dengan menggunakan sistem

random. Untuk pengukuran dengan menggunakan sistem grid harus ditentukan

terlebih dahulu posisi yang diinginkan dengan alat Global Position System(GPS)

dan menentukan jarak antar titik, kemudian mencari titik yang telah ditentukan di

lokasi penelitian. Sedangkan untuk pengukuran dengan menggunakan sistem

random, tidak perlu lagi menentukan posisi tititk pengukuran di lokasi terlebih

dahulu, melainkan menentukan titik pengukuran saat melakukan pengukuran di

lapangan. Hal yang perlu diperhatikan jika menggunakan sistem random adalah

harus memperhatikan sebaran titik pengukuran agar distribusi data yang di peroleh

secara merata (Darwin, 2008).


23/92

7

2.2.1 Kemagnetan Mineral Batuan

Sifat-sifat kemagnetan dapat dibagi dalam beberapa macam diantaranya yaitu

(Soemantri, 2003).

2.2.1.1Gaya Magnetik

Gaya magnetik diberi simbol , yang rumusnya berasal dari hukum Coulomb yang

mirip dengan hukum Newton, yaitu:

= 0 .........................................................................................................(2.1)

2.2.1.2Kuat Medan Magnet

Simbol dari kuat medan magnet adalah . Bila sebuah titik berada dalam jarak r

dan kutub m, kuat medan magnetik pada titik tersebut

didefinisikan sebagai gaya

pada satu satuan kutub magnetik:

=

= 0 ................................................................................................(2.2)

tidak cukup besar pengaruhnya terhadap yang ada pada titik pengukuran di

karenakan .

2.2.1.3Intensitas Magnetisasi

Intensitas magnetisasi diberi simbol . Suatu kutub magnetik yang diletakan dalam

suatu medan magnet akan dimagnetisasi oleh pengaruh imbasnya. Besar intensitas

magnetisasi sebanding dengan kuat medan, arahnya sesuai dengan arah medan


24/92

8

magnet tersebut. Besaran ini didefinisikan pula sebagai momen magnetik persatuan

volume, yaitu:

= = 1.......................................................................................................(2.3)

dengan v adalah volume benda. Magnetisasi imbas menyebabkan dwikutub

material magnet penyearah. Maka sering juga dinamakan sebagai polarisasi

magnetik. Bila konstan dan mempunyai arah yang sama dimana-mana, maka

tubuh magnetik tersebut dikatakan termagnetisasi secara uniform.

2.2.1.4

Suseptibilitas Kemagnetan

Suseptibilitas kemagnetan diberi simbol kderajat benda termagnetisasi ditentukan

oleh besaran yang dinamakan suseptibilitas magnetik k, yang didefinisikan sebagai:

= .................................................................................................................(2.4)

Respon kuantitatif data geomagnet sangat ditentukan oleh komposisi mineral-

mineral yang bersifat magnetik dari pada batuan. Harga ksemakin besar bila jumlah

mineral-mineral magnetik semakin banyak. Beberapa nilai suseptibilitas

batuan/mineral diperlihatkan pada Tabel 2.2

Tabel 2.1 Nilai suseptibilitas beberapa jenis mineral dan batuan (Telford, 1976)

Batuan/Mineralk(10-6SI)

(Persatuan Volume)

(10-8m3kg-1)

(Persatuan Massa)

Batuan Beku

Basal 250-180,000 8.4-6,100


25/92

9


(Persatuan Volume)

(10-8m3kg-1)

(Persatuan Massa)Diabase 1,000 - 160,000 355,600

Gabro 1,000 - 90,000 263,000

Granit 0 - 50,000 01,900

Porpiri 250 - 210,000 9.27,700

Rhyolite 250 - 38,000 101,500

batuan beku 2,700 - 270,000 10010,000

Batuan Sedimen

Clay(lempung) 170 - 250 1015

red sediments 10100 0.55

Batuan Metamorf

Phyllite 1,600 60

Slate 0 - 38,000 01,400

Mineral Nonmagnetik

Magnesit -15 -0.48

Kuarsa -13(-17) -0.5(-0.6)

Magnetis -15 -0.48

Mineral Magnetik

Garnest 2,700 69

Illite 410 15

Montmorilonite 330 - 350 1314Biotites 1,5002,900 5298

Siderite 1,30011,000 32270

Chromite 3,000120,000 632,500

I ron Sulf ides

Kalkopirit 23 - 400 0.5510

Arsenopirit 3,000 50


26/92

10


(Persatuan Volume)

(10-8m3kg-1)

(Persatuan Massa)Troilite 6101,700 1336

Pyrrhotites 4601,400,000 1030,000

Pirit 355,000 1100

I ron-Ti tanium Oxides

Hematit 50040,000 10760

Magnetit 1,000,000- 5,700,000 20,000-110,000

Other-I ron-Beari ng M inerals

Besi 3,900,000 50,000

Geothite 1,10012,000 26280

Limonite 2,8003,100 6674

2.2.1.5 Kerentanan Magnetik Batuan

Semua material bumi, baik berupa unsur ataupun senyawa dan sebagainya, ditinjau

dari sifat-sifat kemagnetannya pada umumnya terbagi dalam kelompok-kelompok

(Rosanti, 2010):

Diamagnetik. Mempunyai kerentanan magnetik (k)dengan nilai yang sangat kecil.

Contoh materialnya:grafit, gypsum, marmer, kwartz, garam.

Paramagnetik. Mempunyai harga kerentanan magnetik (k)positif dengan nilai yang

kecil. Contoh materialnya: Kapur.

Ferromagnetik. Mempunyai harga kerentanan magnetik (k) positif dengan nilai

yang besar. Sifat kemagnetan subtansi ini dipengaruhi oleh temperatur, yaitu pada


27/92

11

suhu di atas suhu curie, sifat kemagnetannya hilang. Contoh materialnya: pyrite,

magnetit, hematit,dan lain-lain.

Antiferromagnetik adalah benda magnetik yang mempunyai nilai (k) sangat kecil,

yaitu mendekati nilai k pada benda paramagnetik. Contoh materialnya: Fe2O3

(hematite, geothite).

Ferrimagnetik adalah benda magnetik yang mempunyai nilai k tinggi tetapi jauh

lebih rendah dari bahan ferromagnetic. Contoh materialnya: Fe2S (magnetite,

pyrotite, maghmemite, gregeite.

2.2.1.6 Medan Magnet Bumi

Bumi merupakan kutub magnetik yang besar dengan kutub-kutub magnetik utara

dan selatan terletak kira-kira pada 75 LU, 101 BB dan 67 LS, 143 BT. Pusat

dwikutub ini bergeser kira-kira 750 mil dari pusat geometris bumi (Gambar 2.2).

Gambar 2.2 Medan magnet bumi mempunyai karakteri stik dwiku tub homogen.


28/92

12

Medan magnet bumi terkarakterisasi oleh parameter fisis atau disebut juga elemen

medan magnet bumi, yang dapat diukur yaitu meliputi arah dan intensitas

kemagnetannya. Parameter fisis tersebut meliputi (Pamuji dalam Mudi, 2012):

1. Deklinasi (D), yaitu sudut antara utara magnetik dengan komponen

horizontal yang dihitung dari utara menuju timur

2.

Inklinasi (I), yaitu sudut antara medan magnetik total dengan bidang

horizontal yang dihitung dari bidang horizontal menuju bidang vertikal ke

bawah.

3. Intensitas Horizontal (H), yaitu besar dari medan magnetik total pada

bidang horizontal.

4. Medan magnetik total (F), yaitu besar dari vektor medan magnetik total.

Medan magnet utama bumi berubah terhadap waktu. Untuk menyeragamkan nilai-

nilai medan utama magnet bumi, dibuat standar nilai yang disebut International

Geomagnetics Reference Field (IGRF) yang diperbaharui setiap 5 tahun sekali.

Nilai-nilai IGRF tersebut diperoleh dari hasil pengukuran rata-rata pada daerah

luasan sekitar 1 juta km2yang dilakukan dalam waktu satu tahun. Medan magnet

bumi terdiri dari 3 bagian (Pamuji dalamMudi, 2012):

1) Medan magnet utama bumi (main field)

Medan magnet utama, selalu berubah terhadap waktu, perubahanya sangat lambat

dan bersal dari internal bumi. Medan magnet utama dapat didefinisikan sebagai

medan rata-rata hasil pengukuran dalam jangka waktu yang cukup lama mencakup

daerah dengan luas lebih dari 106km2.


29/92

13

Besaran dari F, sudut inklinasi (I) dengan horizontal, sudut deklinasi (D) dengan

utara geografis, secara komplit mendefinisikan medan magnet utama.

Gambar 2.3 Elemen medan magnet bumi (Pamuji dalam Mudi, (2012).

Pada Gambar 2.3 diperoleh hubungan besaran pada gambar:

F2= H2+ Z2= X2+ Y2+ Z2..................................................................................(2.5)

dimana: H = F cos I.............................................................................................(2.6)

X = H cos D.........................................................................................................(2.7)

Z = F sin I............................................................................................................(2.8)

Y = H sin D..........................................................................................................(2.9)

tan I = Z/H.........................................................................................................(2.10)

tan D = Y/X.......................................................................................................(2.11)


30/92

14

Inklinasi dan deklinasi berubah dari waktu ke waktu (secular variation). Dari tahun

1580 di London dan Paris inklinasi berubah 10 (dari 75 menjadi 65),dan

deklinasi berubah 35 (dari 10 E ke 25 W kembali ke 10 W).

Perubahan ini relatif cepat sekali, dan kelihatannya terjadi dalam siklus waktu

tertentu. Perubahan ini berbeda-beda di setiap tempat sehingga terjadi pula

pergeseran-pergeseran kutub-kutub magnetnya.

2) Medan magnet luar (eksternal field)

Pengaruh medan magnet luar berasal dari pengaruh luar bumi yang merupakan hasil

ionisasi di atmosfir yang ditimbulkan oleh sinar ultraviolet dari matahari. Karena

sumber medan luar ini berhubungan dengan arus listrik yang mengalir dalam

lapisan terionisasi di atmosfer, maka perubahan medan ini terhadap waktu jauh

lebih cepat.

3) Medan Magnet Anomali

Medan magnet anomali sering juga disebut medan magnet lokal (crustal field).

Medan magnet ini dihasilkan oleh batuan yang mengandung mineral bermagnet

seperti magnetite, titanomagnetite dan lain-lain yang berada di kerak bumi (Sani,

2014).

Dalam survei metode geomagnet yang menjadi target dari pengukuran adalah

variasi medan magnetik yang terukur di permukaan (medan mangnet anomali).

Secara garis besar medan magnet anomali disebabkan oleh medan magnetik

remanen dan medan magnetik induksi. Medan magnet remanen mempunyai


31/92

15

peranan yang besar terhadap magnetisasi batuan yaitu pada besar dan arah medan

magnetiknya serta berkaitan dengan peristiwa kemagnetan sebelumnya sehingga

sangat rumit untuk diamati. Anomali yang diperoleh dari survei merupakan hasil

gabungan medan magnetik remanen dan induksi, bila arah medan magnetik

remanen sama dengan arah medan magnet induksi maka anomalinya bertambah

besar. Demikian pula sebaliknya, dalam survei magnetik efek medan remanen akan

diabaikan apabila anomali medan magnetik kurang dari 25% medan magnet utama

bumi (Telford, 1976), sehingga dalam pengukuran berlaku:

= .............................................................................(2.12)

a. Variasi Sekuler atau Medan Utama

Variasi Sekuler adalah variasi medan bumi yang berasal dari variasi medan

magnetik utama bumi, sebagai akibat dari perubahaan posisi kutub magnetik bumi.

Perubahan ini berpengaruh terhadap medan utama yang terdiri dari medan total (F),

deklinasi (D), dan inklinasi (I). Nilai-nilai medan tersebut diturunkan berdasarkan

IGRF 1975 yang dapat memberikan pendekatan secara teoretis nilai medan magnet

utama dengan konstanta yang diturunkan dari data satelit yang akan diperbarui

setiap 5 tahun sekali. Untuk menghilangkan pengaruh variasi sekuler maka

dilakukan koreksi IGRF. Koreksi IGRF dapat dilakukan dengan cara

mengurangkan nilai IGRF terhadap nilai medan magnetik total yang telah

terkoreksi harian pada setiap titik pengukuran pada posisi geografis yang sesuai.

Persamaan koreksinya (setelah dikoreksi harian) dapat dituliskan sebagai berikut:


32/92

16

H = Htotal Hharian H0.................................................................................(2.13)

DimanaH0= Koreksi IGRF

b.

Variasi Harian

Medan magnet luar yang menyebabkan perubahan ini memiliki variasi yang lebih

cepat terhadap waktu dibanding dengan variasi akibat medan utama (variasi

sekuler). Variasi harian sebagian besar bersumber dari medan magnet luar. Medan

magnet luar berasal dari perputaran arus listrik didalam lapisan ionosfer yang

bersumber dari partikel-partikel terionisasi oleh radiasi matahari sehingga

menghasilkan fluktuasi arus yang dapat menjadi sumber medan magnet. Untuk

menghilangkan pengaruh variasi harian maka dilakukan koreksi harian, Koreksi

harian (diurnal correction) merupakan penyimpangan nilai medan magnetik bumi

akibat adanya perbedaan waktu dan efek radiasi matahari dalam 1 hari. Waktu yang

dimaksudkan harus mengacu atau sesuai dengan waktu pengukuran data medan

magnetik di setiap titik lokasi (stasiun pengukuran) yang akan dikoreksi. Apabila

nilai variasi harian negatif, maka koreksi harian dilakukan dengan cara

menambahkan nilai variasi harian yang terekan pada waktu tertentu terhadap data

medan magnetik yang akan dikoreksi. Sebaliknya apabila variasi harian bernilai

positif, maka koreksinya dilakukan dengan cara mengurangkan nilai variasi harian

yang terekam pada waktu tertentu terhadap data medan magnetik yang akan

dikoreksi, dapat dituliskan dalam persamaan

H= Htotal Hharian.........................................................................................(2.14)


33/92

17

c.

Badai magnetik

Badai magnetik memiliki variasi dengan perubahan yang relatif cepat dalam waktu

yang relatif singkat dan sangat tidak teratur. Badai magnetik merupakan gangguan

yang bersifat sementara dalam medan magnetik bumi dengan magnetic sekitar 1000

gamma. Faktor penyebabnya di asosiasikan dengan aurora. Meskipun periodenya

acak tetapi kejadian ini sering muncul dalam interval sekitar 27 hari, yaitu suatu

periode yang berhubungan dengan aktivitas sunspot (Telford, 1990). Badai

magnetik secara langsung dapat mengacaukan hasil pengamatan.

d.

Variasi suseptibilitas batuan dalam kerak bumi

Variasi ini disebabkan oleh sifat kemagnetan yang tidak homogen dari kerak bumi.

2.2.2 Jenis - Jenis Anomali Medan Magnetik

Dalam metode geomagnet akan diperoleh jenisjenis anomali medan magnet yaitu

anomali medan magnet total, anomali medan magnet regional, dan anomali medan

magnet residual. Dalam interpretasi data geomagnet, kita membutuhkan gambaran

distribusi suseptibilitas batuan yang akan kita peroleh melalui pemodelan

penampang anomali medan magnet residual. Dalam akuisisi data kita memperoleh

data medan magnetik yang akan dibersihkan atau dikoreksi dari pengaruh beberapa

medan magnet lain sehingga memperoleh nila anomali medan magnet total. Nilai

anomali medan magnet total, yang selanjutnya akan dilakukan filtering sehingga

diperoleh nilai anomali medan magnet regional dan nilai anomali medan magnet

residual. Penguraian Anomali medan magnetik akan dijelaskan sebagai berikut :


34/92

18

2.2.2.1 Anomali Medan Magnet Total

Nilai anomali medan magnet total diperoleh dari pengolahan data nilai medan

magnet dilapangan yang telah melalui koreksi koreksi. Meliputi koreksi harian,

koreksi IGRF. Nilai anomali medan magnet total merupakan gabungan dari nilai

anomali medan magnet regional dan nilai anomali medan magnet residual.

Dalam memperoleh nilai anomali medan magnet total hasil pengolahan data yang

diperoleh akan dibuatkan peta kontur anomali medan magnet total yang selanjutnya

akan dilakukan slice serta melakukan filteringuntuk menghasilkan nilai anomali

medan magnet regional.

2.2.2.2 Anomali Medan Magnet Regional

Nilai Anomali medan magnet regional yang telah diperoleh merupakan hasil dari

filteringdari nilai anomali medan magnet total yang telah dilakukan slicedengan

sebelumnya mencari fliter size (lebar jendela) dengan bantuan software numeri

sebelum melakukan pemisahan anomali medan magnet regional dengan anomali

medan magnet residual.

Dalam melakukan pemisahan untuk mendapatkan anomali medan magnet regional

dilakukan dengan metode moving average atau perata rataan bergerak dengan

memasukan nilai filter size (lebar jendela) sehingga menghasilkan peta kontur

anomali medan magnet regional.


35/92

19

2.2.2.3 Anomali Medan Magnet Residual

Peta kontur anomali medan magnet regional yang ada di software surfer 11

dilakukan grid dan memilih residualsehingga akan muncul nilai anomali medan

magnet residual yang akan kita buat dalam bentuk peta anomali medan magnet

residual.

Dari nilai anomali medan magnet residual akan dibuat kedalam bentuk peta anomali

medan magnet residual dengan memasukan nilai koordinat dan nilai anomali medan

magnet residual dalam software surfer 11 yang selanjutnya akan di slice dan

dilakukan digitize untuk diperoleh data yang aka di masukan di softwareMAG2DC

yang menghasilkan model penampang suseptibilitas batuan bawah permukaan

daerah penelitian yang selanjutnya akan di interpretasikan.

2.3 Metode Geolistrik

Pengukuran metode geolistrik hambatan jenis dalam prakteknya bertujuan untuk

membandingkan potensial suatu titik tertentu, sehingga diperlukan 2 buah elektroda

arus (C1 dan C2) di permukaan bumi yang berfungsi untuk memberikan dan

merespon satu sama lain. Beda potensial di permukaan bumi akan dipengaruhi oleh

kedua elektroda arus tersebut. Harga potensial yang terukur adalah harga perbedaan

potensial antara 2 titik penempatan elektroda potensialnya P1dan P2(Gambar 2.3)

(Bahri, 2005).


36/92

20

Gambar 2.4 Susunan Elektroda arus dan potensial pada pengukuran metode

geolistrik.

Potensial di P1(Vp1) yang diakibatkan oleh injeksi arus pada elektroda arus C1dan

C2adalah (Bahri, 2005):

21

1

11

2 rr

IV

P

........................................................................................(2.15)

Sedangkan potensial di P2(VP2) adalah :

43

2

11

2 rr

IV

P

........................................................................................(2.16)

Dari Persamaan (2.13) dan (2.14) diperoleh beda potensial yang terjadi antara P1

dan P2, sebagai berikut:

21 pP VVV

4321

11

2

11

2 rr

I

rr

IV

4321

1111

2 rrrr

IV


37/92

21

I

V

rrrr

a

4321

1111

2 ................................................................(2.17)

Dari besarnya arus dan beda potensial yang terukur maka nilai resistivitas dapat

dihitung dengan menggunakan persamaan:

I

VKa .....................................................................................................(2.18)

K merupakan faktor geometri yang tergantung pada penempatan elektroda arus

maupun elektroda potensial pada permukaan.

4321

1111

2

rrrr

K

.......................................................................(2.19)

2.3.1 Sifat Listrik Dalam Batuan Dan Mineral

Aliran arus listrik di dalam batuan dan mineral dapat digolongkan menjadi 3

macam, yaitu konduksi secara elektronik, konduksi secara elektrolitik, dan

konduksi secara dielektrik (Telford, 1990).

1.

Konduksi secara elektronik

Konduksi ini terjadi jika batuan atau mineral mempunyai banyak elektron bebas

sehingga arus listrik dialirkan dalam batuan atau mineral oleh elektron-elektron

bebas tersebut. Aliran istrik ini juga dipengaruhi oleh sifat atau karakteristik

masing-masing batuan yang dilewatinya. Salah satu sifat atau karakteristik batuan

tersebut adalah hambatan jenis yang menunjukan kemampuan bahan tersebut untuk


38/92

22

menghantarkan arus listrik. Semakin besar nilai hambatan jenis suatu bahan maka

semakin sulit bahan tersebut menghantarkan arus listrik, begitu pula sebaliknya.

2. Konduksi secara elektrolit

Sebagian besar batuan merupakan konduktor yang buruk dan memilki nilai

hambatan jenis yang sangat tinggi. Namun pada kenyataannya batuan biasanya

bersifat porus dan memilki pori-pori yang terisi oleh fluida, terutama air. Akibatnya

batuan-batuan tersebut menjadi konduktor elektrolitik, dimana konduksi arus listrik

dibawah oleh ion-ion elektrolitik dalam air. Konduktivitas dan nilai hambatan jenis

batuan porus bergantung pada volume dan susunan pori-porinya. Konduktivitas

akan semakin besar jika kandungan air dalam batuan berkurang.

3.

Konduksi secara dielektrik

Konduksi ini terjadi jika batuan atau mineral bersifat dielektrik terhadap aliran arus

listrik, artinya batuan dan mineral tersebut mempunyai elektron bebas sedikit,

bahkan tidak sama sekali. Sifat-sifat suatu formasi dapat digambarkan dengan 3

parameter dasar, seperti konduktivitas listrik, permeabilitas magnet, dan

permitivitas dielektrik.

Setiap batuan memiliki nilai hambatan jenis masing-masing, dimana batuan yang

sama belum tentu mempunyai nilai hambatan jenis yang sama. Sebaliknya, nilai

hambatan jenis yang sama biasa dimiliki oleh batuan-batuan berbeda. Hal ini kerena

tergantung pada umur batuan, kandungan elektrolit, massa jenis batuan, jumlah

mineral yang dikandungnya, porositas, permeabilitas, dan sebagainya.


39/92

23

Menurut Telford (1990) berdasarkan nilai hambatan jenis batuan dan mineral bumi

diklasifikasikan menjadi 3 bagian yaitu:

Konduktor baik : 10-6m < < 1 m

Konduktor pertengahan : 1 m < < 10-7m

Isolator : 107m

Nilai hambatan jenis batuan berhubungan langsung dengan porositas dan tekstur

batuan. Hubungan antara nilai hambatan jenis dengan porositas pertama kali

diusulkan oleh Archie (1942). Resistivitas () dan porositas () dinyatakan dalam

Persamaan Archi I :

= aw-m.....................................................................................................(2.20)

Sedangkan yang menyangkut porositas batuan yang porinya tidak jenuh air atau

terisi air dinyatakan dalam Persamaan Archie II, yaitu:

t = b = a w -m............................................................................(2.21)

Hubungan nilai hambatan jenis dalam Persamaan (2.28) direfleksikan dengan besar

faktor formasi (F), yaitu:

F =

= ...............................................................................................(2.22)

Faktor formasi dapat digunakan untuk pedugaan zona aquifer karena besaran

tersebut berefleksi sebagai porositas pada batuan sedimen maupun batuan beku

yang mengalami rekahan.


40/92

24

Pada eksplorasi hidrogeologi, pengukuran nilai hambatan jenis dapat dilakukan

langsung di lapangan, misalnya dengan metode hambatan jenis. Nilai hambatan

jenis air pengisi berpori w, selain dapat diukur langsung, juga dapat dihitung

dengan menggunakan persamaan:

w = 10000 / DHL .......................................................................................(2.23)

dimana DHL adalah daya hantar listrik yang dinyatakan dalam (s).

Dari kedua besaran tersebut dapat dihitung nilai faktor formasi (F) dengan

menggunakan Persamaan (2.30). Beberapa kesimpulan nilai faktor formasi dari

beberapa studi hidrogeologi yang diperoleh (Taib, 1999) seperti pada Tabel 2.3 dan

Tabel 2.4.

Tabel 2.3 Klasifikasi pendugaan faktor formasi untuk batuan sedimen

F Formasi Aquiver/Aquiclude

1 Clay Aquiclude

11,5 Peat, clayey sand atau silf Aquiclude

2 Silffind sand Poor to medium aquiver

3 Medium sand Medium to productive aquiver

4 Coarse sand Produktive aquiver

5 Gravel Higly productive aquiver

Sumber (Taib, 1999)

Tabel 2.4 Klasifikasi pendugaan faktor formasi untuk batuan vulkanik dan beku

FormasiPermeable/

ImpermeableF

Permeable/

impermeable

Tuffa gunung api Impermeable 1 < F < 4 Permeable


41/92

25

Basalt rekahan Permeable 5 < F < 15 Solid

Breksi Permeable 2 < F < 7 ;

F > 10

Impermeable (solid)

Batu gamping coral Permeable 3 < F < 10 Solid

Sumber (Taib, 1999)

2.3.2 Metode Automatic Array Scanning (ASS) dan Konfigurasi Wenner

MetodeAutomatic Array Scanning(AAS) adalah metoda geolistrik hambatan jenis

yang melakukan pengukuran berulang-ulang serta berurutan dengan menggunakan

kedalaman penetrasi tertentu (Loke, 1999). Metode ini diawali oleh penelitian

Barker (1981) dengan menggunakan metode Offset Wenner, metode Van

Overmeren danmetode Ritsema, dan pada tahun (1988) me namakan metode ini

sebagai Continuous Vertical Electrical Sounding (CVES) dan digunakan untuk

aplikasi hidrogeologi. Metode ini sering juga disebut sebagai SSIM (Sub Surface

Imaging Method).

Konfigurasi Wenner diambil dari nama Frank Wenner yang mempelopori

penggunaannya di Amerika Serikat Pada konfigurasi Wenner ini jarak antar

keempat elektroda (elektroda arus maupun elektroda potensial) adalah sama, yaitu

: AM = MN = NB = a (Gambar 2.5)

Gambar 2.5 Susunan elektroda konfigurasi Wenner (Grandis,2000)


42/92

26

Berdasarkan Persamaan (2.19), faktor geometri (K) untuk konfigurasi Wenner

dapat dituliskan sebagai berikut :

Kw= 2a...........................................................................................................(2.24)

2.3.3 Hambatan Jenis Dalam Batuan

Batuan merupakan suatu jenis materi sehingga batuan mempunyai sifat-sifat

kelistrikan. Batuan mempunyai sifat menghantarkan arus listrik karena ada bagian

batuan yang mempunyai ikatan atom-atom secara ionik atau kovalen.

Tabel 2.5 Nilai hambatan jenis beberapa batuan (Telford,1990)

Harga hambatan jenis batuan pada (Tabel 2.5) tergantung dari material, densitas,

porositas, ukuran dan bentuk pori-pori batuan, kandungan air, kualitas dan suhu,

Tipe Batuan Nilai Hambatan Jenis (m)

Granit porfiritik

Gabbro

Basalt

OlivinPeridorit

Schists

Tuf

Slate

Gneis

Marble

Skam

Kuarsit

Konglomerat

Batu Pasir

Batu GampingDolomit

Lempung

Air tanah

Air Permukaan

Air Laut

4,5 x 1031,3 x 106

103- 106

101,3 x 107

1036 x 1043 x 1036,5 x 103

20 - 104

2 x 103105

6 x 102- 4 x 107

6,8 x 1043 x 106

1022,5 x 108

2,5 x 1022,5 x 108

102 x 108

2 x 103104

16,4 x 108

50 - 1073,5 x 1025 x 103

20

30100

80200

0,2


43/92

27

dengan demikian untuk setiap Jenis macam batuan pada akuifer yang terdiri atas

material lepas mempunyai harga hambatan jenis yang berkurang, apabila makin

besar kandungan air tanahnya atau makin besar kandungan garamnya (misal air

asin). Mineral lempung bersifat menghantarkan arus listrik sehingga harga

hambatan jenis akan kecil (Wuryantoro, 2007).

2.4 Metode Seismik

2.4.1 Gelombang Seismik

Gelombang seismik adalah gelombang elastik yang merambat dalam bumi. Bumi

sebagai medium gelombang terdiri dari beberapa lapisan batuan yang antar satu

lapisan dengan lapisan lainya mempunyai sifat fisis yang berbeda. Ketidak

kontinuan sifat medium ini menyebabkan gelombang seismik yang merambatkan

sebagian energinya akan diteruskan ke medium di bawahnya (Telford, 1990).

Berdasarkan arah getarnya, gelombang seismik dibedakan atas dua tipe yaitu :

1. Gelombang longitudinal

Gelombang longitudinal adalah gelombang yang arah getarnya searah dengan arah

penjalaran gelombangnya. Gelombang ini disebut juga gelombang P karena datang

paling awal dibanding dengan gelombanggelombang yang lain.

2.

Gelombang transversal

Gelombang transversal adalah gelombang yang arah getarnya tegak lurus terhadap

arah penjalarannya. Gelombang ini disebut juga gelombang S karena datangnya

setelah gelombang P (Munadi, 2000).


44/92

28

Gelombang yang merambat pada bumi mempunyai kecepatan yang berbeda-beda

bergantung dari meterial penyusunya (Tabel 2.6).

Tabel 2.6. Kecepatan gelombang pada material

N0Jenis Batuan Kecepatan(m/s)

Unconsolidated Material

1.Sand (dry)/pasir kering 2001.000

2.Sand (water saturated) 1.5002.000

3.Clay / Tanah liat 1.0002.500

4.

Glacial till (water saturated) 1.5002.500

5Permafrost 3.5004.000

Sedimentary rock/ batuan sedimen

6Sandstone / batu pasir 2.0006.000

7Tertiary sandstone 2.0002.500

8Pennant sandstone 4.0004.500

9Cambrian quartzite 5.5006.000

10.Limestones/batu kapur 2.0006.000

11.Cretaceous chalk 2.0002500

12.Jurassic oolites and bioclatis limestones 3.0004.000

14.Carboniferous limestone 5.0005.500

15.Dolomites 2.5006.500


45/92

29

N0Jenis Batuan Kecepatan(m/s)

16.Salt/garam 4.5005.000

17.Anhydrite 4.5006.500

18.Gypsum 2.0003.500

Batuan metamorf

19.Granite /batu besi 5.5006.000

20.Gabbro 6.5007.000

21.Ultramafic rock 7.5008.500

22.Serpentinite 5.5006.500

Pore fluids

23.Air/udara 300

24.Water / air 1.4001.500

25.

Ice / es 3.400

26.Petroleum 1.3001.400

Other materials

27.Steel / baja 6.100

28.Iron/besi 5.800

29.Aluminium 6.600

30.Concrete / beton 3.600

Sumber : (Wiley, 1997)

2.4.1.1 Pembiasan Pada Bidang Datar Lapisan

Prinsip utama metode seismik refraksi adalah penerapan waktu tiba pertama

gelombang baik gelombang langsung maupun gelombang bias. Mengingat


46/92

30

kecepatan gelombang P lebih besar daripada gelombang S maka kita hanya

memperhatikan gelombang P. Dengan demikian antara sudut datang dan sudut bias

manjadi :

sinsin =

...........................................................................................................(2.25)

Pada pembiasan kritis sudut r = 900sehingga persamaan menjadi :

Sin i =

........................................................................................................... (2.26)

Hubungan ini dipakai untuk menjelaskan metode pembiasan dengan sudut datang

kritis. Gambar 2.6 memperlihatkan gelombang dari sumber palu menjalar pada

medium V1, dibiaskan kritis pada titik A sehingga menjalar pada bidang batas

lapisan .

Gambar 2.6 Pembiasan dengan sudut datang kritis ( Telford, 1990 ).

Gelombang yang dibiaskan di bidang batas yang datang pertama kali di titik P pada

bidang batas di atasnya adalah gelombang yang dibiaskan dengan sudut datang

kritis.

S PP

h

B1

BA

V1

V2

i ii


47/92

31

2.4.1.2 Waktu Tempuh Gelombang Langsung, Bias Dan Pantul

Pada Gambar 2.7 terlihat bahwa waktu tempuh gelombang langsung, bias dan

pantul maka pada jarak relatif dekat TL < TB < TP, dengan TL, TB, dan TPberturut-

turut adalah waktuh tempuh gelombang langsung, bias dan pantul. Sedangkan pada

jarak yang relatif jauh TB < TL < TP. Jelas bahwa gelombang pantul akan sampai di

titik penerima dalam waktu yang paling lama.

Gambar 2.7 Hubungan jarak dan waktu tempuh gelombang langsung,bias

dan pantul (Susilawati, 2004).

2.4.1.3 Penjalaran Gelombang pada Medium Dua Lapis Horizontal (Datar)

Untuk menentukan kedalaman di bawah sumber gelombang dari medium dua lapis

horizontal, dapat dilakukan pengukuran seperti pada Gambar 2.8 .


48/92

32

Gambar 2.8 Lintasan penjalaran gelombang bias untuk medium dua lapis

horizontal (Susilawati, 2004) .

Gambar 2.9 Grafik hubungan antara jarak dengan waktu tiba (Susilawati, 2004)

Pada titik A diadakan getaran dan menimbulkan gelombang seismik yang menjalar

ke penerima (geophone) di titik D. Dengan mengamati waktu tiba berdasarkan

grafik hubungan jarak dengan waktu tiba gelombang, waktu rambat gelombang

untuk dua lapisan datar dengan kecepatan V1, terletak di atas lapisan dengan

kecepatan V2.(Gambar2.9). Waktu yang diperlukan untuk penjalaran gelombang

dari lintasan A-B-C-D adalah T, sehingga dapat ditulis:

V1

X

A

B

D

C V2

i

T

T1

1 1

0 X0 0


49/92

33

T =

() ()......................................................................... (2.27)

2.4.1.4 Penjalaran Gelombang pada Medium Tiga Lapis Horizontal

Penjalaran gelombang pada medium tiga lapis horizontal dapat dilihat pada Gambar

2.10

Gambar 2.10 Penjalaran gelombang seismik untuk medium tiga lapis horizontal

(Wiley, 1997).

Gambar 2.11 Grafik hubungan antara jarak dengan waktu tiba untuk tiga lapis

horizontal (Wiley, 1997).

D

B

V3

A

X

F

C

h

h

V

V

E

(V1


50/92

34

Kecepatan penjalaran gelombang seismik masing-masing lapisan adalah V1 (untuk

lapisan 1), dan V2 (untuk lapisan 2). Grafik hubungan jarak antara waktu tempuh

untuk medium tiga lapis horizontal dengan kecepatan masing-masing V1, V2

danV3. Waktu rambat gelombangnya:

T =

() ()+ 3 ()

()....................................(2.28)

2.4.2 Seismik Refraksi

Bila gelombang elastik yang menjalar dalam medium bumi menemui bidang batas

perlapisan dengan elastisitas dan densitas yang berbeda, maka akan terjadi

pemantulan dan pembiasan gelombang. Bila kasusnya adalah gelombang P maka

terjadi empat gelombang yang berbeda yaitu, gelombang P-refleksi (PP1),

gelombang S-refleksi (PS1), gelombang P-refraksi (PP2), gelombang S-refraksi

(PS2) (Gambar 2.1). Adapun gambaran dari kasus tersebut adalah sebagai berikut .

=

=

= =

..........................................................(2.29)

Gambar 2.11. Pemantulan dan pembiasan gelombang (Munadi, 2000).

rS

Medium 1

Medium 2

i p

PS1

PP1

PP1

PS2

rS

Vs1Vp1

Vp2 VS2


51/92

35

2.4.2.1 Metode Intercept Time

Menurut Susilwati, 2004 Metode Intercept Timemerupakan metode perhitungan

yang biasanya digunakan untuk menentukan kedalaman lapisan tanah atau batuan.

Lapisan tersebut dianggap sebagai bidang yang rata. Pada Gambar 2.6 merupakan

grafik hubungan antara jarak dengan waktu pada penjalaran gelombang dua lapis.

Untuk menentukan kedalaman lapisan kebawah pada penjalaran gelombang dua

lapis dapat digunakan persamaan sebagai berikut :

T =

() ()................................................................................ (2.30)

Dan

h = () ()............................................................................................... (2.31)

Pada Gambar 2.8 merupakan grafik hubungan antara jarak dengan waktu pada

penjalaran gelombang tiga lapis. Adapun persamaan yang digunakan untuk

menetukan kedalaman lapisan kebawah pada penjalaran gelombang tiga lapis

adalah sebagai berikut :

Ti2=

() () ()

() ......................................(2.32)

Dan

h2= [ 3 () ()] 3()+ ().................................................(2.33)


52/92

36

2.4.3 Refraksi Mikrotremor

Mikrotremor merupakan getaran tanah, gempa bumi, bisa berupa getaran akibat

aktivitas manusia maupun aktivitas alam. Mikrotremor bisa terjadi karena getaran

akibat orang yang sedang berjalan, getaran kendaraan, gerakan angin, gelombang

laut atau getaran alamiah dari tanah. Mikrotremor juga dapat dipakai untuk

mengetahui jenis tanah atau top soil berdasarkan tingkat kekerasannya, dimana

semakin kecil periode dominan tanah maka tingkat kekerasannya semakin besar

atau tanah yang mempunyai periode dominan besar maka semakin lunak atau

lembek sifatnya (Wahyuni, A., 2011).

Mikrotremor merupakan gelombang seismik berukuran mikro yang memiliki sinyal

kontinyu dengan durasi yang sangat lama. Stokoe, dkk,. (1999) mendefinisikan

bahwa mikrotremor sebagai noise periode pendek yang berasal dari artifisial.

Gelombang ini bersumber dari segala arah yang saling beresonansi. Refraksi

mikrotremor dapat juga diartikan sebagai getaran harmonik alami tanah yang terjadi

secara terus menerus disebabkan oleh getaran mikro di bawah permukaan tanah dan

kegiatan alam lainnya. Serta dapat juga diakibatkan oleh gangguan setempat seperti

: lalu lintas, industri, getaran permukaan atau udara yang diteruskan ke bawah

permukaan tanah.

Metode refraksi mikrotremor merupakan salah satu metode penting dan banyak

dipakai dalam teknik geofisika utuk menentukan karakteristik struktur bawah

permukaan. Dalam metode ini terdapat 2 teknik sederhana untuk menentukan


53/92

37

struktur geologi bawah permukaan seperti Spektral Analysis of Surface Wave

(SASW)danMultichannel Analysis of Surface Wave (MASW) (Susy, dkk., 2009).

Teknik SASW dan MASW merupakan metode seismik non-deskruktif yang

merekam perambatan gelombang permukaan (Gelombang Rayleigh). Sifat

kekakuan tanah dapat dinilai dari kecepatan gelombang gesernya, dimana keduanya

menunjukkan hubungan yang linier. Semakin besar nilai kecepatan gelombang

geser maka akan semakin besar juga nilai kekakuan tanahnya atau semakin keras

dan padat. Kecepatan gelombang geser hanya berkaitan dengan kepadatan tanah.

Semakin rendah tingkat kejenuhan tanah maka akan semakin tinggi nilai kecepatan

gelombang gesernya (Susy, dkk., 2009).

Louie (2001) pertama kali menyajikan metode remi dengan mengembangkan profil

kecepatan gelombang S. Tujuannya adalah untuk mengembangkan alat yang lebih

murah, lebih cepat dan lebih mudah dari pada yang tersedia. Meskipun metode telah

menerima pengawasan yang signifikan, telah terbukti mampu memperkirakan rata-

rata kecepatan gelombang geser sampai kedalaman hingga 100 m dan dalam akurasi

20% dari metode pengukuran yang lebih diterima secara luas. Louie (2001)

berusaha untuk menggabungkan aspek yang paling efektif dari metode

mikrotremor, SASW dan MASW. Metode Remi saat ini telah digunakan dalam

berbagai aplikasi profil dangkal kecepatan gelombang geser. Meski mengandalkan

sumber sinyal pasif, dan menunjukkan bahwa hasil yang baik dapat diperoleh

dengan susunan linier sederhana geophone seismik refraksi (yaitu 4,5Hz) dan

sistem akuisisi data. Karakteristik lain yang penting adalah bahwa ketergantungan


54/92

38

utama pada sumber sinyal pasif memungkinkan untuk dimanfaatkan di perkotaan

dimana suara atau badan gelombang akan meredam sinyal sumber aktif.


55/92

39

BAB III METODE PENELITIAN

3.1 Lokasi Penelitian

Penelitian dengan menggunkan Metode Geofisika yaitu metode Geomagnet,

metode Geolistrik, dan Metode Seismik yang dilakukan di Desa Lauwa, Kecamatan

Kulawi Selatan, Kabupaten Sigi Biromaru, Provinsi Sulawesi Tengah. Letak

Goegrafisnya 0103649,3LS dan 1200 0212,9 BT.

Gambar 3.1 Lokasi Penelitian (Qgis version 2.6.Brighton)


56/92

40

3.2 Waktu Pelaksanaan

Adapun penelitian ini dilaksanakan pada :

Hari / Tanggal : Jumat - Minggu, 4-6 Desember 2015

Tempat : Desa Lawua Kecamatan Kulawi Selatan Kabupaten Sigi Biromaru

3.3 Alat dan Bahan

3.3.1 Metode Geomagnet

Alat dan Bahan yang akan digunakan dalam penelitian ini :

1. Satu set Proton Precision Magnetometer merk GS 19 T. Alat ini digunakan di

Base.

2. Satu set Proton Precision Magnetometer merk GS 19 T. Alat ini digunakan

untuk mengukur dilapangan.

3.

Satu buah kompas

4.

Satu buah GPS (Global Positioning System).

5. Jam untuk menunjukan waktu.

6. Alat tulis menulis

3.3.1 Metode Geolistrik

Peralatan yang digunakan pada penelitian ini, yaitu :

1. Satu set alat ukur geolistrik hambatan jenis, yaitu :

a. Resistivitymeter

b. Elektroda 16 buah

c.

Kabel 4 gulung


57/92

41

d.

Sumber arus listrik (accu)

e.

Kabel penghubung

2. Satu buah kompas berfungsi untuk menentukan arah lintasan pengukuran

geolistrik

3. Satu buah Global Positioning System (GPS) berfungsi untuk menentukan

koordinat geografis dan elevasi titik pengukuran

4. Palu berfungsi untuk memukul patok elektroda arus dan potensial ke dalam

tanah.

5.

Alat tulis dan tabel data berfungsi untuk menginput data pengukuruan.

3.3.2 Metode Seismik

Peralatan yang akan digunakan dalam penelitian ini :

1. Satu set alat Seismograf Pasi MD 16S24P.

2. Detektor geophone 24 chanel sebagai sensor untuk mendeteksi perambatan

gelombang di bawah permukaan.

3. Kabel penghubung (trigger, extension, konektor)

4.

Sumber arus

5.

Global Positioning System (GPS) berfungsi untuk menentukan posisi

geophone.

6. Meteran untuk mengukur jarak antar geophone

7. Alat tulis menulis


58/92

42

3.4 Prosedur Pengukuran


Pengukuran metode geomagnet terbagi atas dua pengukuran yaitu pengukuran di

base dan pengukuran di mobile

1. Pengukuran Base

Adapun metode pengambilan datanya adalah sebagai berikut:

1.

Mencari tempat yang tepat untuk dipasang alat magnetometer yang berfungsi

sebagai base. Lokasi penempatan magnetometer di base harus jauh dari

material yang mengandung logam karena akan mempengaruhi keakuratan hasil

pengukuran.

2. Mengarahkan sensor magnetometer dengan panduan kompas geologi ke arah

Utara.

3. Mengatur dan menyamakan waktu yang akan digunakan pada base dan waktu

pada saat pengukuran.

4.

Mengatur interval waktu pengukuran otomatis magnetometer yang berada

dibase sesuai kebutuhan misalnya 3 menit.

5.

Setelah selesai melakukan pengambilan data dilapangan kemudian mencatat

perekaman instrument magnetometer yaitu waktu serta bacaannya pada

interval waktu yang telah ditentukan sebelumnya.

2.

Pengukuran Mobile

Adapun metode pengambilan datanya adalah sebagai berikut:


59/92

43

1.

Pengukuran yang dilakukan di lapangan diawali dengan mentukan lintasan

daerah yang akan diukur berdasarkan peta topografi.

2. Setelah mendapatkan tempat atau titik yang akan diukur maka, tentukan posisi

pengukuran menggunakan GPS dengan membaca posisi lintang dan bujurnya.

3. Mengarahkan sensor magnetometer dengan panduan kompas geologi ke arah

Utara dan menunggu beberapa saat hingga noise (gangguan) yang terbaca

cukup kecil kemudian membaca nilai yang ditunjukan pada layar.

4.

Mencatat waktu pengambilan data. Mengambil data pada masing-masing

lintasan, selanjutnya mengubah tinggi antea sensor magnetometer dengan

ketinggian 90cm sebelum berpindah kelintasan lain dengan interval jarak

tertentu misalkan 100300 m.


Untuk memperoleh profil bawah permukaan, maka dilakukan pengukuran dengan

menggunakan metode geolistrik konfigurasi Wenner di lokasi pengukuran di Desa

Lauwa. Adapun langkah-langkah dalam pengukuran ini sebagai berikut:

1. Menentukan posisi titik ukur.

2.

Menentukan arah bentangan dengan menggunakan kompas.

3. Memasang elektroda dengan jarak antara elektroda sebesar 5 meter.

4. Membentuk bentangan elektroda arus dan elektroda potensial dengan panjang

bentangan 75 meter.

5.

Mengukur elevasi setiap elektroda dengan menggunakan GPS


60/92

44

6.

Menginjeksikan arus ke dalam tanah melalui elektroda arus dan beda potensial

berdasarkan metode konfigurasi dalam hal ini menggunakan metode

konfigurasi wenner.

7. Memindahkan kabel arus dan kabel potensial sesuai dengan metode pengukuran

dalam hal ini menggunakan metodeAAS

8. Data yang diperoleh dari pengukuran dilapangan adalah data arus (I) dan beda

potensial (V) serta jarak elektroda (a).


Untuk memperoleh profil bawah permukaan, maka dilakukan pengukuran dengan

menggunakan metode Seismik dengan metode pengukuran time delay di lokasi

pengukuran di Desa Tompibugis. Dalam metode seismik dilakukan dua

pengambilan data yaitu data seismik refraksi yang terdiri dari data onset data offset

serta data seismik Refraksi Mikrotremor (ReMi) Adapun langkah-langkah dalam

pengukuran ini sebagai berikut:

a. Seismik Refraksi

Adapun prosedur pengambilan data sebagai berikut:

1.

Membuat bentangan berupa garis lurus

2.

Menentukan jarak antar geophone dan menentukan titik tembak dengan

memperhatikan kondisi lingkungan.

3. Memasang geophone dengan interval 3 meter.


61/92

45

4.

Menentukan arah bentangan dengan menggunakan kompas dan mengukur

posisi tiap geophone.

5. Menghubungkan semua geophone dengan utama (seismograf) unit

menggunakan kabel konektor.

6. Mengoperasikan alat Pasi.

7. Memberi gangguan pada shoot point pada enset 1 dan enset 2. Dimana ensed 1

berada pada 1,5 meter sebelum geophone pertama (onset) dan ensed 2 berada

1,5 meter setelah geophone 24 (offset).

8.

Merekam data berupa respon yang diperoleh berupa penjalaran gelombang di

bawah permukaan yang akan terekam otomatis pada alat pasi.

b. Seismik Refraksi Mikrotremor (ReMi)

Adapun prosedur pengambilan data sebagai berikut :

1. Menentukan arah lintasan.

2. Membuat lintasanberupa garis lurus.

3. Menentukan jarak antargeophone dan memasanggeophonedengan interval 3

meter.

4.

Menghubungkan semua geophone dengan alat utama (seismograf) unit

menggunakan kabel konektor.

5.

Mengoperasikan alat Pasi dengan menggunakanRecord Timesebesar 512 msec

dan Sampling Timesebesar 128 msec


62/92

46

6.

Mengambil data dengan melakukan pengambilan data menggunakan sumber

pasifdimana perlakuan pasif yaitu dengan cara membiarkan alat Pasi bekerja

tanpa memberikan gangguan padashoot point.

7. Merekam data berupa respon yang diperoleh berupa penjalaran gelombang di

bawah permukaan yang akan terekam pada alat pasi.

8. Mencatat posisigeophone.

3.5 Pengolahan Data


Data yang diperoleh dari pengukuran di lapangan selanjutnya dilakukan pengolahan

dengan langkah-langkah sebagai berikut:

1. Hasil pengukuran lapangan dikoreksi dengan data medan magnetik utama

bumiInternational Geomagnetic Reference Field(IGRF) lokasi penelitian

sesuai dengan waktu pelaksanaan pengukuran, dengan mengakses situs

http://www.ngdc.noaa.gov/seg/geomag/magfield.shtml.

2.

Setelah data lapangan dikoreksikan dengan data medan magnetik utama

bumi, selanjutnya dikoreksikan dengan data variasi harian dengan cara

mengurangkan nilai koreksi medan magnet bacaan mobile dengan nilai

bacaan base. Setelah mendapatkan nilai koreksi variasi harian (TVH)

selanjutnya, membuat grafik koreksi harian terhadap waktu. Kemudian

membuat persamaan garisnya yang digunakan untuk mengoreksi hasil

bacaan medan magnet mobile(Tcor).
http://www.ngdc.noaa.gov/seg/geomag/magfield.shtmlhttp://www.ngdc.noaa.gov/seg/geomag/magfield.shtmlhttp://www.ngdc.noaa.gov/seg/geomag/magfield.shtml


63/92

47

3. Menghitung data anomali magnetik total (total ) dengan Persamaan (3.1):

= (3.1)

4.

Setelah harga diperoleh, langkah selanjutnya adalah pemisahan

tersebut menjadi Regional, Residual, dan Noise. Metode pemisahan yang

digunakan di sini adalahMoving Average dengan data yang diperoleh

sebagai input dan regional sebagai output. Langkah pengerjaannya adalah

sebagai berikut:

a. Membuat grafik terhadap stasiun, kemudian membagi grafik

tersebut dalam satu grid tertentu dengan jumlah grid =2n jumlah

stasiun pengukuran dan lebar grid, = jumlah stasiun/jumlah grid.

Mengolah nilai perpotongan grafik dengan grid tersebut

menggunakansoftwareNumeri,software ini merupakan program yang

melakukan Transformasi Fourier, dan menghasilkan nilai frekuensi (f)

dan amplitudo (A). kemudian membuat grafik ln A terhadap k,

dimanak = 2f , lalu pilihlah nilai k, yang didapat dari perubahan

grafik yang signifikan atau dengan menarik garis interpolasi yang

mewakili data.

b. Setelah nilai k didapat, langkah selanjutnya adalah menentukan nilai

jumlah window, yang akan digunakan untuk moving average, dengan

persamaan:

= (3.2)

Dimana n = Jumlah window yang kita cari (harus bilngan ganjil)


64/92

48

c. Melakukan moving average pada data yang digunakan sebagai

input untuk mendapatkan Regional dengan persamaan:

Tr=()++()++(+)

(3.3)

dimana N =

d. T Residual didapatkan dengan mengurangkan T Regional terhadap

T menggunakan Persamaan (3.4):

TResidual= T - TRegional (3.4)

5.

Langkah selanjutnya adalah membuat peta anomali medan magnet total

(Ttotal), peta anomali magnetik regional (Tregional) dan peta anomali

magnetik residual (Tresidual) dengan menggunakansoftware Surfer10.

6.

Membuat lintasan pada peta anomali magnetik residual (Tresidual) untuk

mendapatkan data yang akan digunakan berupa anomali dan jarak sebagai

input pada pemodelan 2D dengan menggunakanMag2DC.

7.

Melakukan pemodelan dengan menggunakansoftware Mag2DC.

8.

Melakukan interpretasi data berdasarkan model magnetik pada poin (6)

dengan mengacu pada literatur (nilai suseptibilitas batuan/mineral) dan

keadaan geologi lokasi penelitian.


Data yang diperoleh dari pengukuran di lapangan selanjutnya dilakukan pengolahan

dengan langkah-langkah sebagai berikut:


65/92

49

1

Nilai hambatan jenis semu dihitung berdasarkan Persamaan (2.18) dengan

faktor geometri (K) sesuai dengan Persamaan (2.32)

2 Nilai hambatan jenis dan ketebalan lapisan sebenarnya ditentukan dengan

menggunakan aplikasi pengolahan data Res2Dinv. Data yang dimasukkan

dalam aplikasi Res2dinv adalah nilai hambatan jenis semu, spasi elektroda dan

jumlah titik datum.

3 Hasil inversi Res2dinv akan menghasilkan penampang hambatan jenis 2

dimensi (2D), yang berupa kedalaman dan jarak bentangan elektroda.

4

Untuk memperoleh penampang hambatan jenis dengan koreksi topografi, data

beda tinggi tiap-tiap elektroda dimasukkan ke dalam aplikasi Res2dinv sebagai

data masukan.


Dalam metode seismik dilakukan dua pengolahan data yaitu pengolahan data

seismik refraksi dan pengolahan Refraksi Mikrotremor (ReMi). Adapun langkah-

langkah dalam pengolahan data ini sebagai berikut:

a. Seismik Refraksi

1.

Data yang terekam, kemudian di dowloand dari seismogram, kemudian diinput

ke dalam softwarepickwin.

2. Memilih satu data yang paling bagus.

3.

Selanjutnya dilakukan pickwin ( menentukan waktu tempuh gelombang seismik

yang pertama ) .


66/92

50

4.

Memasukkan data elevasi tiap geophone dengan menggunakan program

Notepad.

5. Memodelkan struktur bawah permukaan berdasarkan kecepatan batuan dengan

menggunakanPlotrefa.

6. Melakukan inversi menginterpretasi hasil pemodelan menggunakan program

Time-term inversion yang terdapat pada SoftwarePlotrea

7. Menetukan lapisan pertama, kedua dan ketiga berdasarkan kecepatan

gelombang tiap lapisan.

8.

Mendapatkan nilai kecepatan gelombang tiap lapisan sehingga dapat digunakan

untuk interpretasi hasil penelitian

b. Refraksi Mikrotremor

Pengolahan data dilakukan dengan langkah-langkah sebagai berikut :

1 Mengunduh data yang terekam pada Pasi MD 16S24-P untuk mendapatkan

parameterparameter yang dicari.

2 Memilih data terbaik untuk setiap lintasan.

3 Data yang diperoleh lalu diinput ke laptop, kemudian mulai memproses

program Surface Wave Analysis Wizard sehingga diperoleh kurva dispersi.

4

Hasil dari kurva dispersi akan memperoleh informasi tentang kualitas data dan

kecepatan fase sebagai fungsi frekuensi yang diperoleh dari Cross Power

Spektrum.


67/92

51

5

Melakukan inversi dari kurva dispersi untuk mendapatkan profil kecepatan

gelombang dari lapisan bawah permukaan dengan menggunakan Software

WaveEq.

6 Mendapatkan nilai kecepatan gelombang-S tiap lapisan sehingga dapat

digunakan untuk interpretasi hasil penelitian


68/92

52

3.6 Bagan Alir Penelitian


Gambar 3.2 Diagram Alir Metode Geomagnet

Mulai

Pengolahan Data

Akuisisi data

Survei pendahuluan

- Koreksi Harian

- Koreksi IGRF

- Surfer 11

- Slice

Data sekunder

- Peta Geologi

Lembar Sigi

Selesai

Analisa daninterpretasi data

ProgramMAG2DC

Intensitas Medan Total

Filtering

Studi Literatur :

Kondisi geologi

Metode

geomagnet Interpretasi

Regional

Residual

Model struktur batuan

bawah permukaan


69/92

53


Gambar 3.3 Diagram Alir Metode Geolistrik

Pengolahan Data

Akuisisi data

ProgramRes2Div

Mulai

Survei pendahuluan

Data sekunder

- Peta Geologi

Lembar Sigi

Studi Literatur :

Kondisi geologiMetode geolistrik

Interpretasi

Selesai

Analisa dan

interpretasi data

Penampang 2 D

Model struktur batuanbawah permukaan


70/92

54


Gambar 3.4 Diagram Alir Metode Seismik

Survei Pendahuluan

Pengolahan Data

Program

SeisImager

Akuisisi data

Data sekunder

- Peta Geologi

Lembar Sigi

Selesai

Mulai

Analisa dan

interpretasi data

Studi Literatur :

Kondisi geologi

Metode Seismik

Interpretasi

Model struktur batuan

bawah permukaan


71/92

55

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Metode Geomagnet

4.1.1 Hasil Pengolahan Data

Data yang terukur di lapangan pada saat akuisisi data yaitu posisi titik pengukuran

(lintang dan bujur), waktu pengukuran dan medan magnet total dititik pengukuran

(Lampiran 3). Untuk mendapatkan nilai medan magnet total (total) dilakukan

koreksi sebagai berikut:

1. Koreksi harian

Data intensitas medan magnet yang diperoleh dipengaruhi oleh medan magnet

eksternal yang berasal dari benda-benda magnetik yang ada di sekitar lokasi

penelitian, untuk menghilangkan pengaruh tersebut digunakan koreksi variasi

medan magnet harian. Untuk mendapatkan koreksi harian (HVH) dibuat grafik

hubungan Hobspada data base stationterhadap waktu. Penelitian dilakukan selama

3 hari sehingga terdapat 3 grafik koreksi harian (HVH). Masing-masing grafik

tersebut dapat memberikan persamaan yang kemudian digunakan untuk

mengoreksi data (Hobs) pada data mobileyang disebut dengan Tcor. Grafik tersebut

ditunjukan pada Gambar 4.1 dan Gambar 4.2 serta Gambar 4.3


72/92

56

Gambar 4.1 Grafik medan magnet harian terhadap waktu (04 Desember 2015)


y = 45442x4 - 88974x3 + 62845x2 - 18935x +

43634

41.555,00

41.560,00

41.565,00

41.570,00

41.575,00

41.580,00

41.585,00

41.590,00

41.595,00

41.600,00

41.605,00

0:00 4:48 9:36 14:24 19:12

Anomali(nT)

Waktu (jam)

Series1

Poly. (Series1)

y = 21653x4 - 45953x3 + 34164x2 - 10460x +

42687

41520

41530

41540

41550

41560

41570

41580

41590

41600

41610

41620

0:00 4:48 9:36 14:24 19:12

Anomali(nT)

Waktu (jam)

Series1

Poly. (Series1)


73/92

57


Ketiga gambar menunjukan persamaan garis yang mewakili grafik medan magnet

harian terukur pada base station(Lampiran 4). Persamaan garis tersebut digunakan

sebagai koreksi harian terhadap data medan magnet harian pada data mobile station

(Lampiran 5).

2.

Koreksi IGRF

Bumi memiliki medan magnet utama yang mempengaruhi data hasil pengukuran,

untuk menghilangkan pengaruh medan magnet utama bumi dilakukan koreksi

IGRF dengan situs online. Data input yang digunakan pada saat mengakses data

IGRF (Lampiran 6) yaitu posisi koordinat lokasi penelitian dan waktu pengukuran.

Dengan niali IGRF yang diperoleh yaitu 41.586,2 nT. Dari hasil koreksi IGRF dan

koreksi medan magnet harian maka diperoleh nilai anomali medan magnet di lokasi

penelitian.

3. Peta Anomali Magnetik

y = -281766x4 + 465048x3 - 289100x2 + 80575x +

33058

41565

41570

41575

41580

41585

41590

41595

41600

41605

0:00 2:24 4:48 7:12 9:36 12:00 14:24

Anomali(nT)

Waktu (jam)

Series1

Poly. (Series1)


74/92

58

Berdasarkan data medan magnet yang terukur (Tobs) di lapangan, selanjutnya

dilakukan perhitungan anomali medan magnet total (Ttotal) (Lampiran 7). Setelah

mendapatkan nilai anomali medan magnet kemudian dibuatkan peta kontur anomali

medan magnet denga

Laporan Lengkap Praktikum Lapangan Fisika Kebumian

Documents

Transcript of Laporan Lengkap Praktikum Lapangan Fisika Kebumian