PENDAHULUAN

Metode eksplorasi gravitasi (gaya berat) dan magnetik biasa juga disebut sebagai metode eksplorasi medan potensial. Metode ini digunakan untuk mengidentifikasi sifat fisis batuan di dalam bumi. Metode gravitasi berasosiasi dengan sifat fisis densitas batuan sementara metode magnetik berasosiasi dengan sifat kemagnetan batuan (susceptibilitas). Target dari masing masing metode ini adalah menemukan adanya anomali yang menjadi dasar untuk menganalisis struktur bawah permukaan. Berikut ini akan dijelaskan masing masing metode tersebut beserta koreksi koreksi yang digunakan ketika melakukan pengolahan data hasil pengukuran.

METODE GRAVITASI (GAYA BERAT)

Metode gravitasi adalah metode geofisika yang berasosiasi dengan pengukuran medan gravitasi. Metode ini digunakan untuk menggambarkan struktur bawah permukaan berdasarkan variasi medan gravitasi yang diakibatkan dari variasi densitas objek objek batuan di bawah permukaan. Metode ini didasarkan pada hukum Newton yang dituliskan dalam bentuk persamaan sebagai berikut

=

Keterangan:

= gaya gravitasi di permukaan bumi (mGal) = Konstanta (6.67x10 Nm Kg ) = Massa bumi (Kg)

= Radius bumi (m) Persamaan di atas memperlihatkan bahwa posisi pengukuran berpengaruh terhadap besar gravitasi . Posisi pengukuran menentukan besarnya jarak teradap pusat bumi. Besar gaya gravitasi hasil pengukuran dapat berbeda nilainya dengan hasil perhitungan. Perbedaan ini dapat disebabkan terganggunya medan gravitasi bumi akibat adanya massa batuan dengan densitas tertentu yang cenderung berbeda dengan densitas batuan sekitarnya sehingga menyebabkan adanya anomali gravitasi. Adanya fenomena anomali gravitasi akibat perbedaan densitas tersebut memungkinkan kita untuk dapat mengidentifikasi karakteristik batuan dan struktur bawah permukaan di daerah tersebut. Pengetahuan tentang struktur bawah permukaan membantu dalam planning langkah langkah eksplorasi baik itu minyak ataupun mineral. Nilai gravitasi hasil pengukuran perlu dikoreksi terlebih dahulu sebelum dilakukan interpretasi terhadap data tersebut. Hal ini dilakukan mengingat adanya beberapa faktor yang berpengaruh dalam menentukan nilai besaran gaya gravitasi hasil pengukuran. Secara umum koreksi tersebut dapat dikelompokkan kedalam dua kelompok yaitu koreksi internal dan koreksi ekseternal.

1. Koreksi Internal a. Kalibrasi gravimeter

Koreksi kalibrasi gravimeter merupakan koreksi yang dilakukan untuk menghindari terjadinya kesalahan pembacaan alat gravimeter. Koreksi ini dapat

dilakukan dengan cara mengukur di dua titik, yaitu titik lapangan dan titik referensi dengan gravimeter yang sama. Pengukuran di dua titik teresebut dilakukan berulang kali. Selain itu, berikut ini merupakan rumus umum dalam pembacaan alat Read (mGal) = ( (Read(Scale)-interval) x Counter Reading) + Value (mGal)

b. Koreksi pasang surut (tidal correction) Posisi benda benda di luar bumi seperti bulan dan matahari yang berubah terhadap lintang dan waktu akan mempengaruhi nilai pengukuran gravitasi sehingga koreksi pasang surut dibutuhkan untuk menghilangkan pengaruh tersebut. Untuk melakukannya maka dapat dilakukan pengamatan nilai gravitasi stasiun dari waktu ke waktu terhadap base. Selain itu, secara komputasi untuk menghitung koreksi ini dapat menggunakan formula Longman (1959). Adapun gravitasi terkoreksi pasang surut dapat dirumuskan seperti di bawah ini,

= + Keterangan:

= gravitasi terkoreksi pasang surut = gravitasi hasil pembacaan alat

= nilai koreksi pasang surut

c. Koreksi pegas/apungan (drift correction) Koreksi ini dilakukan karena adanya kesalahan pembacaan akibat terjadinya gangguan pada pegas baik karena temperatur mesin yang tinggi sehingga pegas mengalami kelelahan (fatique) dan merenggang maupun karena terjadinya guncangan pada pegas selama proses transportasi dari stasiun yang satu ke stasiun lain. Secara umum koreksi ini dapat dirumuskan sebagai berikut

= ( ) ( )

( )

Keterangan :

= drift pada stasiun ke n ( ) = gravitasi terkoreksi tidal (pasang surut) pada stasiun ke n ( ) = gravitasi terkoreksi tidal (pasang surut) pada stasiun ke 1 = waktu pengukuran stasiun akhir loop = waktu pengukuran stasiun ke n = waktu pengukuran stasiun awal

2. Koreksi Eksternal

a. Koreksi lintang/ellipsoid (latitude correction) Koreksi ini dilakukan mengingat fakta bahwa bumi tidak sepenuhnya bulat. Selain itu, koreksi ini juga dilakukan untuk mengurangi pengaruh rotasi bumi. Bentuk bumi yang elips dan fenomena rotasi bumi menyebabkan adanya perbedaan gravitasi akibat pengaruh lintang di bumi. Rumus umum dari gravitasi terkoreksi lintang adalah sebagai berikut

() = 978.03185(1 + 0.005278895 () + 0.000023462 )

Keterangan :

() = nilai gravitasi lintang/ellipsoid bumi (mGal) = Kedudukan lintang dalam observasi, sudut (radian)

b. Koreksi udara bebas Koreksi ini dilakukan karena perubahan nilai elevasi antarstasiun pengukuran atau untuk mengkonpensasi ketinggian (jarak vertikal) antara titik pengamatan dan muka laut rata rata (mean sea level ). Koreksi udara bebas (FAC) dapat dituliskan dalam bentuk rumusan sebagai berikut,

= 0.3086 Keterangan:

= koreksi udara bebas (mGal) = elevasi titik observasi (meter)

c. Koreksi Bouguer Koreksi ini dilakukan untuk mengkonpensasi efek gravitasi yang diakibatkan oleh massa batuan yang ada di antara stasiun pengukuran dan muka laut rata rata (mean sea level) yang tidak diperhitungkan pada koreksi udara bebas. Koreksi Bouguer (BC) ditunjukkan oleh persamaan berikut

= 0.04187 Keterangan:

= Koreksi Bouguer (mGal) = densitas batuan ( / )

= elevasi titik observasi (meter)

d. Koreksi topografi (terrain correction) Koreksi ini dilakukan karena adanya fenomena topografi yang tidak teratur sekitar pengukuran misalnya berupa permukaan yang tidak rata dan kontur ketinggian yang sangat kasar. Dibawah ini rumusan umum koreksi topografi (TC)

= 0.04191 + + + Keterangan:

= gravitasi terkoreksi topografi (mGal) = densitas ( ) = compartment inner radius (meter) = compartment outer radius (meter) = length of zone

Complete Anomaly Bouguer (CBA) diperoleh dengan cara mereduksi data hasil pengukuran dengan koreksi koreksi yang disebutkan di atas baik koreksi

internal maupun koreksi eksternal. Nilai Anomali Bouger (CBA) dapat dihitung dengan menggunakan persamaan seperti di bawah ini

= ( () + ) Keterangan

= nilai anomali Bouguer (mGal) = nilai pengukuran gravitasi di lapangan (mGal)

() = koreksi lintang/ellipsoid (mGal) =koreksi udara bebas (mGal) = koreksi Bouguer (mGal) = koreksi topografi (mGal)

= korekasi pasang surut bumi (mGal)

METODE MAGNETIK

Metode magnetik atau geomagnetik merupakan metode geofisika yang memanfaatkan sifat kemagnetan bumi. Dengan menggunakan metode ini maka akan kita dapatkan gambaran distribusi susceptibilitas batuan bawah permukaan arah horizontal. Susceptibilitas berbeda dengan permeabilitas. Permeabilitas( ) kemudahan melewatkan fluks yang melaluinya, sementara susceptibilitas( ) kemampuan bahan atau objek untuk termagnetisasi. Hubungan keduanya adalah sebagai berikut,

= 1 + 4

Dasar dari metode magnetik ini adalah persamaan dibawah ini, yang secara sekilas mirip dengan persamaan dasar metode gravitasi.

=

Keterangan:

, = magnetik poles = permeailitas magnetik =jarak antara dan

Medan magnetik bumi terkarakterisasi oleh parameter parameter fisis , yaitu deklinasi (D), inklinasi (I), intensitas horizontal (H) dan medan magnetik total (F). Medan magnetik bumi terdiri dari tiga bagian, yaitu:

- Medan magnet utama (main field ) - Medan magnet luar (External field) - Medan magnet anomali

Target pengukuran dari survey dengan menggunakan metode magnetik adalah anomali magnetik yang terukur di permukaan dimana anomali tersebut secara umum diakibatkan oleh medan magnetik remanen dan medan magnet induksi. Jika medan magnetik remanen searah

dengan medan magnetik induksi maka anomalinya makin besar dan sebaliknya. Medan magnetik remanen diabaikan jika anomali magnetik kurang dari 25% medan magnetik utama bumi. Dalam pengolahan data megnetik dikenal adanya beberapa koreksi sebagai berikut

a. Koreksi harian (diurnal correction) Koreksi ini dilakukan karena adanya penyimpangan nilai medan magnetik bumi yang diakibatkan oleh adanya perbedaan waktu dan pengaruh radiasi matahari. Jika variasi negatif maka koreksi dilakukan dengan cara menambahkan pada data medan magnetik yang akan dikoreksi. Jika variasi harian positif maka koreksi dilakukan dengan cara mengurangkan terhadap medan magnetik yang akan dikoreksi.

= b. Koreksi IGRF

IGRF(The Internastional Geomagnetik Reference Field) atau medan acuan geomagnetik internasional. Nilai IGRF pada dasarnya merupakan nilai medan megnetik utama bumi yang ikut terukur pada saat melakukan pengukuran. Oleh karena itu, data hasil pengukuran perlu dilakukan koreksi IGRF. Persamaanya dapat dituliskan sebagai berikut,

= c. Koreksi Topografi

Koreksi ini hanya dilakukan jika pengaruh topografi sangat kuat terhadap hasil data pengukuran. Untuk menentukan nilai koreksinya perlu dibuatkan model topografi setelah susceptibilitasnya diketahui salah satunya dengan metode yang sudah dikenalkan oleh Suryanto (1988). Tidak ada kejelasan aturan dalam koreksi ini.

Dengan demikian, persamaan akhir untuk anomali magnetik adalah seperti dibawah ini

=

Keterangan:

= anomali magnetik = medan magnet total yang terukur

= medan magnet teoritis berdasarkan IGRF = koreksi medan magnet akibat variasi harian = koreksi topografi

DAFTAR PUSTAKA

Telford, W.M., Geldart, L.P., Sheriff, R.E. (1990): Applied Geophysics, Cambridge University Press 1990.

Santoso, Djoko. (2002): Pengantar Teknik Geofisika, Penerbit ITB, Bandung. Purwansah, Basdar. Gravity Method (Metode Gaya Berat).11 Februari 2015.

https://basdargeophysics.wordpress.com/2012/08/29/gravity-method-metode-gaya-berat/

Ismail.(2010): Metode Geomagnetik, Universitas Sebelas Maret, Surakarta

TUGAS MATA KULIAH

METODE GRAVITASI DAN MAGNETIK LANJUT

SUMMARY: GRAVITY AND GEOMAGNETIC METHOD

Oleh:

Cahli Suhendi 223 14 022

PROGRAM STUDI TEKNIK GEOFISIKA

FAKULTAS TEKNIK PERTAMBANGAN DAN PERMINYAKAN

INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG

2015