SURVEI GEOFISIKA METODE GRAVITASI

30
SURVEY GEOFISIKA METODE GRAVITASI By Abdul Wahid

description

METODE GRAVITASI

Transcript of SURVEI GEOFISIKA METODE GRAVITASI

Page 1: SURVEI GEOFISIKA METODE GRAVITASI

SURVEY GEOFISIKAMETODE GRAVITASI

By Abdul Wahid

Page 2: SURVEI GEOFISIKA METODE GRAVITASI

PENGANTAR

Dalam Metode Gravitasi besaran fisis yang terukur adalah percepatan gravitasi bumi.

Data percepatan gravitasi setelah melalui proses pengolahan diperoleh anomali percepatan gravitasi bumi.

Anomali percepatan gravitasi diakibatkan oleh perbedaan massa jenis atau struktur geologi (besaran fisis berupa rapat massa, kedalaman, volume/struktur.

Biasanya digunakan dalam eksplorasi migas bumi, mineral, geotermal, kegunungapian tektonik dll.

Page 3: SURVEI GEOFISIKA METODE GRAVITASI

TEORI DASAR

Page 4: SURVEI GEOFISIKA METODE GRAVITASI

TEORI DASAR

Page 5: SURVEI GEOFISIKA METODE GRAVITASI

TEORI DASAR

Page 6: SURVEI GEOFISIKA METODE GRAVITASI

MEDAN GRAVITASI BUMI

Harga g sangat bergantung pada bentuk bumi sesungguhnya dan penyebaran volume bumi yang dinyatakan dalam rapat massa.

Karena bumi berbentuk ellipsoid, maka percepatan gravitasi bumi (g) tidak sama disetiap tempat dipermukaan bumi.

Besarnya percepatan gravitasinya dipengaruhi oleh faktor sudut lintang, elevasi, topografi, gaya tarik benda langit, variasi rapat massa bawah permukaan dll.

Page 7: SURVEI GEOFISIKA METODE GRAVITASI

MEDAN GRAVITASI BUMI

Karena adanya rotasi bumi pada porosnya yang cenderung membentuk flat pada kedua kutubnya dan gaya sentrifugal, akibatnya jari2 di khatulistiwa 21 km lebih besar daripada jari2 kutub.

Kejadian di atas disebut dengan efek flattening.

Akibatnya terjadi perbedaan percepatan gravitasi di kutub dan khatulistiwa.

Page 8: SURVEI GEOFISIKA METODE GRAVITASI

MEDAN GRAVITASI BUMI

Perbedaan percepatan gravitasi bumi di kutub dan khatulistiwa sebesar (3,39+6,63-4,85)=5,17 gal yang didasarkan pada 3 hal yaitu: (Hammer,1943)

1) Adanya percepatan sentrifugal di katulistiwa dan di kutub tidak ada, menyebabkan gravitasi di khatulistiwa lebih besar seharga 3,39 gal.

2) Jari2 kutub lebih kecil dibandingkan dengan jari2 khatulistiwa, maka gravitasi di kutub lebih besar 6,63 gal daripada di khatulistiwa.

3) Karena bumi ellipsoid maka distribusi massa di khatulistiwa lebih besar daripada kutub, sehingga gravitasi di kahtulistiwa 4,86 gal lebih besar daripada di kutub

Page 9: SURVEI GEOFISIKA METODE GRAVITASI

VARIASI PERCEPATAN GRAVITASI DI PERMUKAAN BUMI

VARIASI PERCEPATAN GRAVITASI DI PERMUKAAN BUMI PADA SUATU LOKASI (TITIK) PENGUKURAN DIAKIBATKAN OLEH BEBERAPA HAL ANTARA LAIN:

Letak lintang lokasi titik pengukuran, diakibatkan oleh permukaan bumi tidak bulat sempurna.

Elevasi lokasi pengukuran , semakin tinggi suatu tempat di permukaan bumi maka percepatan gravitasi bumi semakin kecil.

Keadaan topografi di sekitar lokasi titik pengukuran, kelebihan atau kekosongan massa akibat adanya bukit dan lembah berpengaruh terhadap percepatan gravitasi bumi.

Page 10: SURVEI GEOFISIKA METODE GRAVITASI

VARIASI PERCEPATAN GRAVITASI DI PERMUKAAN BUMI

Efek tidal, adanya bulan dan matahari berpengaruh terhadap percepatan gravitasi bumi. Besarnya kurang lebih 3 mgal denga periode kurang lebih 12 jam.

Variasi rapat massa di bawah lokasi titik pengukuran, variasi rapat massa di daerah pengukuran berpengaruh terhadap percepatan gravitasi bumi di daerah pengukuran. Hal ini merupakan relevansi jadi target diadakannya penyelidikan metode gravitasi.

Page 11: SURVEI GEOFISIKA METODE GRAVITASI

PENGUMPULAN DATA PENENTUAN LOKASI PENGUKURAN Adanya peta topografi dan peta geologi Skala peta usahakan sesuai dengan lebar lokasi Jika tidak ada peta lakukan dahulu pemetaan

lokasi pengukuran Tentukan lintasan pengukuran dan base station

yang harga percepatan grvitasinya diketahui (diikatkan dengan titik yang telah diketahui percepatan gravitasinya).

Penentuan lintasan, loop lintasan pengukuran, titik ikat dan base station usahakan sedemikian rupa sehingga pelaksanaan pengukuran efektif dan capai target.

Page 12: SURVEI GEOFISIKA METODE GRAVITASI

PENGUMPULAN DATA

PENGUKURAN Letak titik pengukuran harus jelas dan

mudah dikenal (simpang jalan, jembatan, penunjuk km jalan dll)

Lokasi pengukuran harus ada dalam peta.

Lokasi pengukuran bersifat permanen, mudah dijangkau, bebas dari gangguan (kendaraan bermotor, getaran mesin, dll)

Page 13: SURVEI GEOFISIKA METODE GRAVITASI

PENGUKURAN PERCEPATAN GRAVITASI

PERALATAN YANG DIPERGUNAKAN GRAVITIMETER (La Coste & Ronberg

Gravitimeter type G358 dan G617) dengan spesifikasi model zero length spring, skala pembacaan 0 – 7000 mgal, ketelitian pembacaan 0,01 mgal, koreksi drift kurang dari 1 mgal setiap bulannya, memiliki termostat untuk menjaga temperatur alat konstan.

GRAVITIMETER (Worden no 915) jangkauan skala 0 – 2400 satuan skala, sebelum dipergunakan harus di kalibrasi untuk mendapatkan konstanta kalibrasi m (mgal/skala)

Page 14: SURVEI GEOFISIKA METODE GRAVITASI

PENGUKURAN KETINGGIAN

PERALATAN YANG DIGUNAKAN Theodolit T2 (Wild Heerburgg,

Switzerland) berdasarkan sifat datar dengan ketelitian 1 detik.

Altimeter (American Paulin System Altimeter) jika menggunakan altimeter perlu dilakukan koreksi : koreksi suhu, koreksi drift, koreksi variasi tekanan udara, dan koreksi salah lingkup.

Untuk penentuan titik ikat digunakan Oceanic MN8TM Differensial GPS dengan ketelitian 0,3 m.

Page 15: SURVEI GEOFISIKA METODE GRAVITASI

ALAT – ALAT BANTU

ALAT BANTU, sering dipergunakan: Penunjuk waktu Kompas Pelindung perlatan Termometer Barometer Dll sebagai penunjang.

Page 16: SURVEI GEOFISIKA METODE GRAVITASI

KOREKSI DATA PERCEPATAN GRAVITASI BUMI

Dasar pengolahan data metode gravitasi adalah :

Mencari perbedaan harga gravitasi suatu titik ke titik lain di suatu tempat akibat oleh massa batuan di bawah permukaan daerah penelitian.

Dimana massa tersebut hanya menyumbang sekiatar 0,05% dari harga gravitasi yang didapat.

Maka penyebab gravitasi selain itu harus direduksi/dihilangkan dengan cara koreksi data.

Page 17: SURVEI GEOFISIKA METODE GRAVITASI

KONVERSI KE HARGA MILIGAL. Besar nilai yang ditampilkan

gravitimeter belum memiliki satuan Perlu dikonversi ke harga miligal dengan

menggunakan tabel. Setiap model gravitimeter memiliki tabel

konversi yang berbeda tergantung dari spesifikasi model alat tersebut.

Page 18: SURVEI GEOFISIKA METODE GRAVITASI

KOREKSI PASANG SURUT (TIDAL) Pengukuran gravitasi di permukaan bumi

dipengaruhi oleh gravitasi bumi di lokasi itu sendiri.

Selain itu juga dipengaruhi oleh gaya tarik bulan dan matahari serta benda-benda langit lainnya.

Maka hasil pengukuran perlu dilakukan koreksi pasang surut yang diperoleh dari tabel.

Page 19: SURVEI GEOFISIKA METODE GRAVITASI

KOREKSI DRIFT

Goncangan pada alat grvitimeter maka menyebabkan penyimpangan alat dari satu titik ke titik berikutnya.

Disebabkan oleh karena alat memakai sistem pegas.

Penyimpangan tersebut harus diperhitungkan dan dikoreksi.

Page 20: SURVEI GEOFISIKA METODE GRAVITASI

HARGA GRAVITASI PENGAMATAN (g obs)

Setelah harga gravitasi pengukuran di konversi ke mgal.

Kemudian direduksi dengan koreksi pasang surut dan drift alat.

Maka diperoleh harga gravitasi pengamatan (g obs)

Page 21: SURVEI GEOFISIKA METODE GRAVITASI

KOREKSI GRAVITASI TEORITIS (g n) Rotasi bumi pada sumbunya, terjadi flat

pada kedua kutub, medan gravitasi di kutub lebih besar dibandingkan di katulistiwa.

Besar medan gravitasi dipengaruhi oleh letak lintang /koreksi lintang.

Untuk mengoreksi besar gravitasi teoritis terhadap data lapangan dengan cara memasukkan posisi lintang di titik amat kemudian dikurangkan dengan harga gravitasi pengamatan.

Page 22: SURVEI GEOFISIKA METODE GRAVITASI

KOREKSI GRAVITASI TEORITIS (g n)

Page 23: SURVEI GEOFISIKA METODE GRAVITASI

KOREKSI UDARA BEBAS (Kub) Perbedaan ketinggian titik amat

bervariasi berpengaruh terhadap besarnya gravitasi.

Makin tinggi tempat makin kecil gravitasinya.

Maka perlu dilakukan koreksi udara bebas yang besarnya -0,3086 h mgal, dengan h ketinggian titik amat terhadap msl dalam meter.

Koreksi ini dengan cara ditambahkan jika stasiun gravitasi di atas datum, dan dikurangkan apabila berada di bawahnya.

Page 24: SURVEI GEOFISIKA METODE GRAVITASI

KOREKSI BOUGUER (Kb)

Massa yg terletak diantara titik amat dengan dataum menimbulkan efek gravitasi (belum diperhitungkan dalam Kub)

Koreksi Bouguer dimaksudkan untuk mereduksi efek gravitasi oleh massa tsb. Besarnya adalah -0,04193 ph mgal, dimana h ketinggian titik amat terhadap datum satuam meter, p densitas Bouguer.

Penentuan p menggunakan Metode Nettleton yaitu dengan mencari koreksi Bouguer sebagai fungsi densitas yang paling kecil korelasinya dengan ketinggian dalam sebuah lintasan (biasanya 2,20+0,01 gr/cm2.

Page 25: SURVEI GEOFISIKA METODE GRAVITASI

KOREKSI MEDAN (Km)

Koreksi Bougeur menganggap permukaan lempengan di atas bidang acuan rata, melainkan ada lembah dan bukit, sehingga tidak mewakili keadaan sebenarnya.

Biasanya menggunakan metode Hammer dan metode Kane dengan bantuan program.

Adanya lembah dan bukit disekitar titik pengamatan akan menimbulkan efek-efek yang mengurangi percepatan gravitasi di titik amat.

Koreksi medan yang dilakukan selalu berharga positif.

Page 26: SURVEI GEOFISIKA METODE GRAVITASI

ANOMALI BOUGUER LENGKAP (AB)

Anomali Bougeur lengkap adalah harga anomali gravitasi di suatu tempat yang dalam perhitungannya telah memasukkan semua koreksi-koreksi.

Besarnya AB = gobs-gn+Kub-Kb+Km, dimana gobs adalah harga gravitasi pengamatan,

gn harga gravitasi teoritis, Kub koreksi udara bebas, Kb koreksi Bougeur dan Km koreksi Medan.

Setelah diperoleh harga AB lengkap seluruh station daerah penelitian dibuat peta kontur anomali Bougeur daerah penelitian.

Page 27: SURVEI GEOFISIKA METODE GRAVITASI

PROYEKSI KE BIDANG DATAR DATA AB lengkap yang dipetakan masih

terpapar pada topografi, berarti letak data tidak teratur dengan ketinggian bervariasi.

Di buat suatu bidang datar dengan kedalaman tertentu dibawah permukaan bumi, gunanya untuk memudahkan interpretasi.

Biasanya dengan Metode Sumber Ekivalen Titik Massa(Dampney, 1969)

Page 28: SURVEI GEOFISIKA METODE GRAVITASI

KONTINUITAS KE ATAS

DATA YANG SUDAH TERPAPAR PADA BIDANG MASSA MUDAH DIANGKAT PADA KETINGGIAN DIINGINKAN.

DIMANA PADA FASE INI MUDAH MEREDUKSI MENGHILANGKAN EFEK LOKAL DARI ANOMALI REGIONAL.

Page 29: SURVEI GEOFISIKA METODE GRAVITASI

INTERPRETASI METODE GRAVITASI INTERPRETASI dapat dilakukan dengan cara kaulitatif dan

kuantitatif. Interpretasi kualitatif dilakukan dengan menfasirkan peta

anomali Bougeur. Interpretasi kuantitatif dilakukan dengan cara pemodelan . Didalam metode gravitasi pemodelan dilakukan dengan

dua jenis pemodelan yaitu : 1. pemodelan maju (forward modelling) digunakan untuk

melihat respon gravitasi yang ditimbulkan dari model geologi yang dibuat. Sedangan

2. pemodelan mundur (inverse modelling) digunakan untuk membuat model geologi dari pengaruh medan gravitasi daerah penelitian.

Page 30: SURVEI GEOFISIKA METODE GRAVITASI

METODE GRAVITASI

SEKIAN TERIMA KASIH

ATAS PERHATIAANNYA