METODE GRAVITY

Salah satu metode geofisika yang dapat digunakan untuk mengetahui struktur bawah permukaan bumi dengan cara mengamati /mengukur variasi percepatan gravitasi bumi yang diakibatkan oleh variasi distribusi nilai rapat massa dari meterial dibawah permukaan bumi.

METODE GRAVITY

• Gravitymeter lacoste & Romberg• Barometer dan altimeter • GPS• Peta daerah survei• Jam • Kompas• Alat pendukung lain seperti payung dan buku dll

Peralatan Metode Gravitasi

Gravimeter

1. Galvanometer2. Membaca reading counter3. Nivo melintang4. Perata 5. Kunci6. Bacaan alat7. Nomor dan type alat8. Pemutar untuk galvanometer10. Nivo memanjang

Barometer Barometer digunakan untuk menentukan ketinggian di titik pengamatan maupun di base station

Keterangan :1. Lampu 2. Bacaan 3. Pemutar bacaan4. Tombol

Altimeter

Altimeter digunakan untuk mengukur ketinggian titik pengamatan

Keterangan :1. Jarum altimeter2. Skala bacaan 3. Sekrup pemutar

1. AKUISISI DATA 2. PROCESSING DATA3. INTERPRESTASI

TAHAP-TAHAP EKSPLORASI MENGGUNAKAN METODE GRAVITY

Menggunakan peta Geologi dan peta topografi yang bertujuan menentukan lintasan pengukuran dan base station.

Dalam penentuan base station, ada beberapa hal yang harus di perhatikan yaitu

1. Letak titik pengukuran harus jelas dan mudah dikenal, dapat di baca dalam peta

2. Lokasi titik pengukuran harus mudah dijangkau serta bebas dari gangguan.

3. Lokasi titik pengukuran harus terbuka sehingga GPS dapat menerima sinyal dari satelit dengan baik.

AKUISISI DATA

Pengambilan data lapangan dilakukan secara looping, yaitu dimulai pada suatu titik yang telah ditentukan dan berakhir pada titik tersebut.

Tujuan dari sistem looping Dapat diperoleh koreksi alat (Drift)

Besar nilai bacaan yang ditunjukan oleh gravitymeter belum mempunyai satuan sehingga harus di konversi dahulu ke harga miligal dengan menggunakan tabel konversi yang diset untuk masing-masing alat berbeda dengan yang lain tergantung spesifikasi alat.

Satuan percepatan gravitasi :

Konversi Harga bacaan ke Miligal

Faktor-faktor yang mempengaruhi nilai gravity 1. Lintang 2. Bujur 3. Elevasi 4. Azimuth 5. Rapat massa batuan6. Topografi

PROCESSING DATA

Dalam proses pengolahan data gravity, data harus mengalami beberapa koreksi :

1. Koreksi apungan alat (drift correction)bentuk pengkoreksian terhadap pembacaan gravimeter disuatu tempat yang disebabkan elastisitas pegass halus pada alat, pengaruh suhu, waktu pengukuran, dan goncangan

KOREKSI DRIFT

KOREKSI DRIFT : C = koreksi drift untuk stasiun nP = waktu pembacaan di stasiun n q = waktu pembacaan di stasiun awal r = waktu pembacaan di stasiun akhir X = nilai pembacaan di stasiun akhir Y = nilai pembacaan di stasiun awal

Nilai gravity suatu tempat juga di pengaruhi oleh pasang surut bumi yang disebabkan oleh gaya tarik bulan dan matahari .Koreksi pasang surut ini bertujuan untuk menghilangkan perubahan dari nilai gravitasi akibat pasang surut juga tergantung dari kedudukan bulan.

2. KOREKSI TIDAL (TIDAL CORRECTION)

Cara lain utuk memperoleh koreksi harga pasang surut adalah dengan memakai tabel dari EAES-dari Geophysical Prospecting yang diterbitkan setiap tahun, koreksi tidal ini bervariasi antara 0,3 mgal – 0.1 mgal

Pada data gravitasi diperlukan sebagai akibat dari rotasi bumi.

Rotasi bumi akan menyebabkan :1. Bentuk bumi berubah pada ekuator dan kutub sehingga jari-jari di ekuator lebih

besar dari jari-jari di kutub2. Akumulasi massa pada ekuator3. Terjadi percepatan centrifugal yang maksimal terjadi di ekuator dan minimal

terjadi di kutub.

Hasil dari rotasi bumi tersebut akan menyebabkan perbedaan nilai percepatan gravitasi di seluruh permukaan bumi, yaitu bervariasi dari ekuator ke kutub atau bervariasi terhadap lintang

Koreksi Lintang (Latiude Correction)

Koreksi yang disebabkan oleh karena pengaruh variasi ketinggian (topografi) terhadap medan gravitasi bumi. Koreksi ini dilakukan untuk menarik bidang pengukuran (P) ke bidang datum yaitu bidang geoid (Po)

Koreksi udara bebas (Free air correction)

Koreksi ini tidak memperhitungkan massa batuan yang terletak diantara P dan Po.

Koreksi ini sama dengan koreksi FAC namun pada koreksi ini pengaruh massa batuan di perhitungkan.

Massa batuan yang mengisi ketinggian menambah gaya gravitasi, sehingga perlu dikoreksi . Selain itu, juga diasumsikan topografinya flat ( yang jika tidak flat akan di perlu dikoreksi dengan koreksi terrain)

Koreksi Bouger

Koreksi medan atau topografi dilakukan untuk mengoreksi adanya pengaruh penyebaran massa yang tidak teratur disekitar titik pengukuran. Dalam koreksi bouguer diasumsikan bahwa titik pengukuran dilapangan berada pada suatu bidang datar yang sangat luas. Sedangkan seringkali kenyataan di lapangan memiliki topografi yang berundulasi seperti adanya lembah dan gunung. Maka jika hanya dilakukan koreksi bouguer saja hasilnya akan kurng sempurna.

Cara perhitungan koreksi topografi dapat dilakukan dengan menggunakan Hammer Chart.Hammer Chart membagi area kedalam beberapa zona dan kompartemen (segmen).

Koreksi Medan (Terrain Correction)

Hammer ChartHammer chart dikelompokkan berdasarkan besarny radius dari titik pengukuran gravitasi yaitu :1. Inner Zone

memiliki radius yang tidak terlalu besar sehingga bisa didapatkan dari pengamatan langsung dilapangan.

2. Outer Zonememiliki radius yang cukup jauh, sehingga biasanya perbedaan ketinggian dengan titik pengukuran gravitasi menggunakan analisa peta kontur

Koreksi medan pada tiap sektor dihitung dengan menggunakan persamaan :

Anomali Bouguer merupakan selisih dari harga percepatan gravitasi observasi dengan harga normalnya.

gobs merupakan nilai gravitasi yang terbaca pada gravitimeter setelah dikoreksi terhadap apungan pegas alat (driftcorrection) dan pengaruh pasang surut bumi (tide correction). Sedangkan gN merupakan gabungan koreksi lintang, elevasi dan bouguer, topografi (medan). Anomali Bouguer dapat bernilai positif ataupun negatif.

Anomali Bouguer

Nilai anomali gravitasi atau anomali Bouguer yang diperoleh pada dasarnya mengandung dua komponen informasi anomali, yaitu :

1. Anomali residual yang mengadung informasi geologi permukaan daerah penelitian. Diindikasikan sebagai anomali yang berfrekuensi tinggi dan digunakan untuk mendapatkan informasi geologi bawah permukaan yang relatif dangkal lebih dekat kepermukaan bumi.

2. Anomali regional yang mencerminkan informasi geologi batuan dasar (basement). Dicirikan sebagai anomali yang berfrekuensi rendah dan biasanya digunakan untuk mendapatkan informasi geologi bawah permukaan yang sangat dalam.

Anomali yang berfrekuensi rendah sering berhubungan dengan struktur regional seperti geosinklin atau gejala tektonik atau gejala tektonik global, sedangkan anomali berfrekuensi tinggi berhubungan dengan struktur setempat yang sering disebut dengan struktur geologi lokasi/sisa (residual). Untuk dapat dilihat dan ditafsirkan, maka anomali residual ini perlu dipisahkan dari efek regionalnya.

Terdapat 2 cara untuk memisahkan anomali regional dan residual pada anomali bouguer, yaitu dengan cara grafis dan komputasi. Pada dasarnya pemisahan tersebut memenuhi hubungan bahwa anomali residual sama dengan nilai anomali bouguer dikurangi dengan nilai anomali regional

Anomali Regional dan Residual

a. Metode smoothingMetode smoothing merupakan metode yang menggunakan cara grafis. Anomali regional memiliki tendensi lebih halus dibandingkan dengan anomali Bouguer.

Jika kita menggunakan cara smoothing garis menerus yang menunjukan anomali bouguer dikurangi anomali regional yang ditunjukan garis putus-putus akan menghasilkan selisih antara nilai anomali bouguer dan regional selisih ini yang disebut anomali regional/lokal

Ada beberapa cara grafis yang dapat digunakan dalam memisahkan anomali residual dan regional :

Penafsiran terhadap data gravity dapat dilakukan dengan 2 cara yaitu :

1. Kuantitif dan,2. Kualitatif.

Tujuannya adalah untuk menafsirkan informasi geologi yang ada dan terjadi dibawah permukaan pada daerah penelitian seperti struktur geologi dan jenis batuan.

Interpretasi Data Gravity

Dapat dilakukan dengan cara menginterprestasi secara langsung pada peta anomali bouguer, peta anomali redional dan peta anomali residual

KuantitatifPenafsiran secara kuantitatif dilakukan untuk

memberi gambaran secara matematis mengenai geometri dari benda penyebab anomali.

Kualitatif

Ada 2 macam proses pemodelan, yaitu :1. Pemodelan ke depan (forward modeling)

dan,2. Pemodelan inversi(inverse modeling)

Pemodelan data Gravity

Inverse modelling

Forward modelling biasa digunakan untuk menyatakan pemodelan yang dilakukan dengan proses trial and error (coba-coba). Proses ini merupakan kebalikan dari proses inverse dimana dilakukan simulasi atau proses trial and error untuk harga parameter model (densitas) hingga diperoleh data teoritik yang cocok dengan data pengamatan. Jika respon model cocok (fit) dengan data maka model yang digunakan untuk memperoleh respon tersebut dapat dianggap mewakili kondisi bawah permukaan tempat data diukur.

Forward Modelling

TERIMAKASIH