Salah satu sifat fisis batuan yang mampu membedakan antara satu macam batuan dengan batuan lainnnya adalah massa jenis batuan. Distribusi massa jenis batuan yang tidak homogen pada batuan penyusun kulit bumi akan memberikan variasi harga medan gravitasi di permukaan bumi.

Metode yang mengukur variasi harga percepatan gravitasi bumi pada posisi yang berbeda

Percepatan gravitasi berbanding langsung dengan densitas, sehingga dengan mengukur perbedaan percepatan gravitasi, dapat diketahui distribusi serta kontras densitas dari batuan yang merupakan sumber anomali gravitasi. Hasil ini selanjutnya digunakan untuk menginterpretasikan struktur geologi bawah permukaan pada daerah penelitian.

Hukum NewtonGaya tarik menarik antara dua partikel

Dimana:F = Gaya yang bekerjaG = Konstanta 6.67259 x 10-11 m3 kg-1 s-2 (SI units)

M = Massa (1 dan 2)r = Jarak antara massa

Dari Hukum Newton di atas, sehingga:

Dimana g adalah Percepatan GravitasiYang bernilai sekitar

9.8 meters/sec/sec (m s-2) atau 980 cm s-2

Karena nilai Medan Gravitasi sangat dipengaruhi faktor-faktor tadi sehingga ditentukan nilai

Medan Gravitasi Teoritis (gn) Nilainya:

gn = 978031.85 (1.0 + 0.005278895 sin2(lat) + 0.000023462 sin4(lat)) (mgal)The International Association of Geodesy (IAG) yang diberi nama

Geodetic Reference System 1980 (GRS80)

An excess mass in the crust locally enhances the gravity field producing a positive anomaly or gravity high

GravimeterStandard gravimeters have a precision of approximately 0.01 x 10-3 cm s-2. Gravimeter precision is thus ≈ 0.01 mgal or roughly 1 part in 108 in the measurement of gz

Gantung sebuah massa pada pegas

gaya berat berlaku pada massa disebabkan pegas merenggang sepanjang x dari sebelum panjang pegas merenggang.

Panjang renggangan pegas tergantung dari karakteristik pegas yang disebut konstanta pegas dan ukuran massa.

Menggunakan tegangan massa dari sebuah pegas sensitif dan sistem pengukuran yang sangat akurat untuk mengukur tahanan pegas sebagai penaikan atau penurunan gravitasi.

PERSIAPAN Letakkan baseplate (piringan datar) pada tanah,

mendekati level. Temukan dan coba sebuah titik yang agak jauh dari topografi yang sulit.

Letakkan gravimeter pada baseplate. Periksa bahwa suhu sudah benar dan instrumen masih mempunyai daya (di balik tombol lihat sinar pada level gelembung dan pada gauge)

Levelkan gravimeter. Levelkan pengukurnya menggunakan sekrup level yang ada di bawah pengukur tersebut.

Buka kunci gravimeter. Lepaskan sorotan gravimeter dengan cara memutar knop penahan berlawanan arah jarum jam hingga batas.

PEMBACAAN

Baca nilainya. Jika garis tebal pada lensa terlalu kekanan, maka nilainya harus dikurangi, jika terlalu kekiri, nilainya harus ditambah. Terkadang pengukurnya dapat tertarik ke satu sisi, apabila hal ini terjadi, maka dapat dibersihkan pada bagian sisinya. Pembacaan dilakukan pada saat garis gelap menyentuh garis pengukuran yang muncul dari sebelah kanan, matikan sinar pada garis sempit di antara garis gelap dan garis pengukuran. Terlalu cepat membuat pengukuran akan membuat hasilnya berlebihan. Gerakan pelan saja dapat membuat sebuah getaran besar sehingga tidak bisa melakukan pengukuran apabila ini terjadi. Periksa bahwa pengukur masih level sebelum memproses data.

Putar sekrup pengukur searah jarum jam, sehingga tanda silang bergerak dari kiri ke kanan. Berhenti memutar saat tanda silang terlalu kekanan.

bila kita berasumsi bahwa densitas adalah 2,67 gr cm-3, maka : ∆gz = 0.1118 mgal/m atau 0.0341mgal/ftEfek yang berpengaruh ini disebut efek Bouguer atau koreksi Bouguer dan merupakan kebalikan dari efek udara bebas.

Dalam survey gravitasi yang dicari adalah anomali bouguer. Anomali bouguer merupakan selisih antara gravitasi terukur dengan harga gravitasi teoritis. selanjutnya data pengukuran harus dikoreksi dengan beberapa jenis pengkoreksian.

1. PROSES DASARMeliputi Proses dasar mencakup seluruh proses berawal dari nilai pembacaan alat di lapangan sampai diperoleh nilai anomali Bouguer di setiap titik amat

2. PROSES LANJUTANmerupakan proses untuk mempertajam kenampakan/gejala geologi pada daerah penyelidikan yaitu pemodelan dengan menggunakan software Surfer 8 dan GRAV2DC.

konversi pembacaan gravity meter ke nilai milligal,

koreksi apungan (drift correction), koreksi pasang surut (tidal correction), koreksi lintang (latitude correction), koreksi udara bebas (free-air

correction), koreksi Bouguer (sampai pada tahap

ini diperoleh nilai anomali Bouguer Sederhana (ABS) pada topografi.),

dan koreksi medan (terrain correction)

Koreksi lintang digunakan untuk mengoreksi gaya berat di setiap lintang geografis karena gaya berat tersebut berbeda-beda, dan disebabkan oleh adanya gaya sentrifugal dan bentuk ellipsoide.

Untuk tiap perubahan jarak ds terhadap percepatan gravitasi gz, dapat dinyatakan :dg/ds ≈ 1 x dg/dφ ≈ 1.307 sin 2φ mgal/mileatau= 0.817 sin 2φ mgal/km Pada latitude 45°, dg/ds ≈ .817 mgal / km. Bila akurasi pengukuran dari 0.01 mgal dapat digunakan pada posisi N-S sekitar 12 meter.

Koreksi ini digunakan untuk menghilangkan perbedaan gravitasi yang dipengaruhi oleh perbedaan ketinggian dari setiap titik pengamatan. Dalam perubahan elevasi, nilai gz berubah karena perubahan jarak dari pusat bumi. Berdasarkan hukum Newton:

Sehingga

= -0.308 mgal/m atau -0.094 mgal/ft pada daerah equator.

Ini disebut efek udara bebas atau koreksi udara bebas. Bila akurasi pengukuran adalah 0.01 mgal maka elevasi sebesar 3.2 cm atau 1.25 in.

Perubahan g disebabkan oleh perubahan lapisan material. Apabila perubahan dari lembah ke dataran tinggi, maka gaya berat akan berkurang karena memperbesar jarak dari pusat bumi, tetapi dapat pula meningkat akibat gaya tarik batuan yang ketebalannya dapat mengubah elevasi.Gaya tarik gravitasi pada lempengan rata tak hingga dengan ketebalan Δz dan densitas ρ adalah :Δgz = 2π G ρ Δz

= 0.04193 ρ ∆z, dimana ρ dalam gr cm-3 dan ∆z dalam meter.

Di daerah dengan relief yang berbeda-beda, maka lempengan rata tak hingga Bouguer bukanlah model yang baik untuk adanya pengaruh massa antara elevasi dan titik observasi. Efek gravitasional yang sebenarnya harus diperhitungkan untuk massa di atas dan di bawah permukaan lempengan datar tak hingga tersebut.

M1 adalah massa di atas lempengan datar, berdekatan dengan titik observasi yang mengurangi nilai gz.M2 adalah massa di bawah lempengan datar, berdekatan dengan titik observasi yang selalu mengurangi nilai gz.

Bumi disimpangkan oleh gaya gravitasi bulan dan matahari, hasilnya yang terlihat di permukaan bumi mempunyai kecenderungan pada waktu tertentu untuk dapat diprediksi pada daerah manapun. Variasi pasang surut dapat menghasilkan +0.1 mgal dan dapat menggunakan sensitivitas gravimeter, variasi ini harus dihilangkan.

Koreksi ini dilakukan untuk menghilangkan pengaruh perubahan kondisi alat (gravity meter) terhadap nilai pembacaan. Koreksi apungan muncul karena gravity meter selama digunakan untuk melakukan pengukuran akan mengalami goncangan, sehingga akan menyebabkan bergesernya pembacaan titik nol pada alat tersebut. Koreksi ini dilakukan dengan cara melakukan pengukuran dengan metode looping, yaitu dengan pembacaan ulang pada titik ikat (base station) dalam satu kali looping, sehingga nilai penyimpangannya diketahu

Koreksi ini adalah untuk menghilangkan gaya tarik yang dialami bumi akibat bulan dan matahari, sehingga di permukaan bumi akan mengalami gaya tarik naik turun. Hal ini akan menyebabkan perubahan nilai medan gravitasi di permukaan bumi secara periodik. Koreksi pasang surut juga tergantung dari kedudukan bulan dan matahari terhadap bumi. Koreksi tersebut dihitung berdasarkan perumusan Longman (1965) yang telah dibuat dalam sebuah paket program komputer. Koreksi ini selalu ditambahkan terhadap nilai pengukuran, dari koreksi akan diperoleh nilai medan gravitasi di permukaan topografi yang terkoreksi drift dan pasang surut,

Densitas mineral pembentuk batuan umumnya bernilai hampir sama. Densitas total lebih dikendalikan oleh porositas derajat tingkat sementasi dibandingkan oleh komposisi mineral. Berikut tabel densitas untuk beberapa mineral yang umum.

Figure 7. Two dimensional gravity model (adapted from Burger, 1992). The solid line is thecalculated gravity values due to the model (b) and the stars are the observed data.

Zona Subduksi Jalico, Mexico.

Metode gravitasi lebih banyak digunakan untuk pemetaan struktur secara regional, atau ekplorasi pendahuluan

Mempunyai kemampuan dalam membedakan rapat massa suatu material terhadap lingkungan sekitarnya

relatif lebih murah, tidak dan tidak merusak (uji tidak merusak) mencemari dan termasuk dalam metoda jarak jauh

Juga metoda ini tergolong pasif, dalam arti tidak perlu ada energi yang dimasukkan ke dalam tanah untuk mendapatkan data sebagaimana umumnya

Instalasi alat rumit Pemeliharaan alat susah Faktor yang berpengaruh terlalu

kompleks

TERIMAKASIH