Senin, 27 Juni 2016

Metode-Metode Geofiska

 PENGANTAR GEOFISIKA
Metode-Metode Geofisika ”



 

Oleh :

                     Nama : Nursami Fajriani


Nim : 60400114056

Kelas : Geofisika B

JURUSAN FISIKA
FAKULTAS SAINS DAN TEKHNOLOGI
UNIVERSITAS ISLAM NEGRI ALAUDDIN MAKASSAR
2016

                                                               KATA PENGANTAR

                                     
Assalamualaikum Wr.Wb
Atas segala Rahmat dan Karunia-Nya kita selalu haturkan kepada Allah SWT yang senantiasa memberikan kemudahan kepada hambanya baik dalam bentuk pertolongan apapun. Salah satu nya itu adalah dalam kelancaran penyusunan makalah ini.
Makalah ini di buat untuk memudahkan dalam proses pembelajaran baik penyusun maupun pembaca itu sendiri,  selain itu dapat membuat Ilmu Pengetahuan kita dapat bertambah, khususnya dalam bidang Geofisika. Makalah ini  berjudul “Metode- Metode Geofisika” yang memuat tentang ruang lingkup geofisika.
Dengan terselesaikannya makalah ini,  Penyusun berharap sekiranya makalah ini bermanfaat untuk kedepannya, walaupun banyak terdapat kekurangan di dalamnya. Penyusun mengaharapkan kritik dan saran.Terima Kasih
Wassalamualaikum Wr.Wb


                                                                                    Samata. Senin 4 April 2016


                                                                                                Nursami Fajriani












DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR..........................................................................................1
DAFTAR ISI.........................................................................................................2

BAB I
PENDAHULUAN

I.1 Latar Belakang ....................................................................................3
I.2 Rumusan Masalah ...............................................................................
I.2 Manfaat dan Tujuan ............................................................................3

BAB II
PEMBAHASAN

I.1 Pengertian Geofisika ........................................................................4-5
I.2 Metode-Metode Geofisika ...............................................................5-12

BAB III
PENUTUP

            III.1 Kesimpulan ....................................................................................12
            III.2 Saran ..............................................................................................12

DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................13


















BAB I
PENDAHULUAN
I.1 Latar Belakang
Geofisika berasal dari dua kata yaitu geo yang berarti “bumi” dan fisika,atau dalam pengertiannya, geofisika adalah suatu ilmu yang mempelajari bumi dengan pendekatan metode – metode fisika. Geofisika termasuk dalam ilmu Geosains, Geofisika sendiri dibagi menjadi 4 keilmuan yang mempelajari meteorology, geofisika padat, oseanografi dan hidrologi.  Dalam skala yang berbeda, metode geofisika dapat diterapkan secara global yaitu untuk menentukan struktur bumi, secara lokal yaitu untuk eksplorasi mineral dan pertambangan termasuk minyak bumi dan dalam skala kecil yaitu untuk aplikasi geoteknik (penentuan pondasi bangunan dll).
Beberapa contoh kajian dari geofisika bumi padat misalnya seismologi yang mempelajari gempabumi, ilmu tentang gunungapi (Gunung Berapi) atau volcanology, geodinamika yang mempelajari dinamika pergerakan lempeng-lempeng di bumi, dan eksplorasi seismik yang digunakan dalam pencarian hidrokarbon


I.2 Rumusan Masalah

            Dalam makalah Pendahuluan Geofisika akan mengangkat pembahasan mengenai, diantaranya :

1.      Defenisi Geofisika
2.      Metode-metode Geofisika

I.3 Manfaat dan Tujuan

            Tujuan dalam Makalah ini adalah diantaranya:

1.      Menjelaskan Defenisi arti dari Geofisika
2.      Mengetahui dan menjelaskan Metode-Metode yang terdapat dalam Geofisika.




BAB II
PEMBAHASAN
I.1 Pengertian Geofisika

Geofisika berasal dari dua kata yaitu geo yang berarti “bumi” dan fisika,atau dalam pengertiannya, geofisika adalah suatu ilmu yang mempelajari bumi dengan pendekatan metode – metode fisika. Geofisika termasuk dalam ilmu Geosains, Geofisika sendiri dibagi menjadi 4 keilmuan yang mempelajari meteorology, geofisika padat, oseanografi dan hidrologi.  Ilmu Geofisika adalah ilmu yang mempelajari dengan menggunakan metode fisik dan logika geologi untuk mempelajari struktur bawah permukaan bumi. Pada dasarnya akar bidang keilmuan ada empat, yaitu kimia, fisika, geologi, dan biologi. Geofisika berada diatara fisika Geologi. Geofisika adalah bagian dari ilmu bumi yang mempelajari bumi menggunakan kaidah atau prinsip-prinsip fisika. Di dalamnya termasuk juga meteorologi, elektrisitas atmosferis dan fisika ionosfer. Penelitian geofisika untuk mengetahui kondisi di bawah permukaan bumi melibatkan pengukuran di atas permukaan bumi dari parameter-parameter fisika yang dimiliki oleh batuan di dalam bumi. Dari pengukuran ini dapat ditafsirkan bagaimana sifat-sifat dan kondisi di bawah permukaan bumi baik itu secara vertikal maupun horisontal.
Dalam skala yang berbeda, metode geofisika dapat diterapkan secara global yaitu untuk menentukan struktur bumi, secara lokal yaitu untuk eksplorasi mineral dan pertambangan termasuk minyak bumi dan dalam skala kecil yaitu untuk aplikasi geoteknik (penentuan pondasi bangunan dll).
Beberapa contoh kajian dari geofisika bumi padat misalnya seismologi yang mempelajari gempabumi, ilmu tentang gunungapi (Gunung Berapi) atau volcanology, geodinamika yang mempelajari dinamika pergerakan lempeng-lempeng di bumi, dan eksplorasi seismik yang digunakan dalam pencarian hidrokarbon.

 

I.2 Metode Geofisika

Dalam melakukan pengukuran geofisiska memanfaatkan dua metode, yaitu metode aktif dan metode pasif:
 Metode aktif : merupakan metode yang pengukurannya memanfaatkan gelombang buatan gangguan yang dikirimkan ke Bumi lalu mencatat respon yang diberikan oleh Bumi. Misalnya dengan memanfaatkan ledakan dinamit, pemberian arus listrik ke dalam tanah, pengiriman sinyal radar dan lain sebagainya.
 Metode pasif : merupakan metode yang dalam melakukan pengukuran memanfaatkan medan alami yang dipancarkan oleh bumi. Misalnya dengan meanfaatkan radiasi gelombang gempa bumi, medan gravitasi bumi, medan magnetik bumi, medan listrik dan elektromagnetik bumi serta radiasi radioaktivitas bumi.
Macam-Macam Metode Geofisika :

1.      Metode Gravitasi (metode gaya berat)

Dilakukan untuk menyelidiki keadaan bawah permukaan berdasarkan perbedaan rapat masa cebakan mineral dari daerah sekeliling (r=gram/cm3). Metode ini adalah metode geofisika yang sensitive terhadap perubahan vertikal, oleh karena itu metode ini disukai untuk mempelajari kontak intrusi, batuan dasar, struktur geologi, endapan sungai purba, lubang di dalam masa batuan, shaff terpendam dan lain-lain. Eksplorasi biasanya dilakukan dalam bentuk kisi atau lintasan penampang. Perpisahan anomali akibat rapat masa dari kedalaman berbeda dilakukan dengan menggunakan filter matematis atau filter geofisika.
Alat Ukur Gravitasi adalah :

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).

Di pasaran sekarang didapat alat gravimeter dengan ketelitian sangat tinggi (mgal), dengan demikian anomali kecil dapat dianalisa. Hanya saja metode penguluran data, harus dilakukan dengan sangat teliti untuk mendapatkan hasil yang akurat.
Pengukuran ini dapat dilakukan dipermukaan bumi, di kapal maupun diudara. Dalam metode ini yang dipelajari adalah variasi medan gravitasi akibat variasi rapat massa batuan di bawah permukaan sehingga dalam pelaksanaannya yang diselidiki adalah perbedaan medan gravitasi dari suatu titik observasi terhadap titik observasi lainnya. Metode gravitasi umumnya digunakan dalam eksplorasi jebakan minyak (oil trap). Disamping itu metode ini juga banyak dipakai dalam eksplorasi mineral dan lainnya. Prinsip pada metode ini mempunyai kemampuan dalam membedakan rapat massa suatu material terhadap lingkungan sekitarnya. Dengan demikian struktur bawah permukaan dapat diketahui. Pengetahuan tentang struktur bawah permukaan ini penting untuk perencanaan langkah-langkah eksplorasi baik minyak maupun meneral lainnya.




2.      Metode Magnetik

Dilakukan berdasarkan pengukuran anomaly geomagnet yang diakibatkan oleh perbedaan kontras suseptibilitas, atau permeabilitas magnetik tubuh cebakan dari daerah sekelilingnya. Perbedaan permeabilitas relatif itu diakibatkan oleh perbadaan distribusi mineral ferromagnetic, paramagnetic, diamagnetic. Metode ini sensitive terhadap perubahan vertical, umumnya digunakan untuk mempelajari tubuh intrusi, batuan dasar, urat hydrothermal yang kaya akan mineral ferromagnetic, struktur geologi. Dan metode ini juga sangat disukai pada studi geothermal karena mineral-mineral ferromagnetic akan kehilangan sifat kemagnetannya bila dipanasi mendekati temperatur Curie oleh karena itu digunakan untuk mempelajari daerah yang dicurigai mempunyai potansi Geothermal.
Metode eksplorasi disukai karena data acquitsition dan data proceding dilakukan tidak serumit metoda gaya berat. Penggunaan filter matematis umum dilakukan untuk memisahkan anomaly berdasarkan panjang gelombang maupun kedalaman sumber anomaly magnetic yang ingin diselidiki. Di pasaran banyak ditawarkan alat geomagnet dengan sensitifitas yang tinggi seperti potongan PROTON MAGNETOMETER dan lain-lain. Metode magnetik didasarkan pada pengukuran variasi intensitas medan magnetik di permukaan bumi yang disebabkan oleh adanya variasi distribusi benda termagnetisasi di bawah permukaan bumi. Variasi yang terukur (anomali) berada dalam latar belakang medan yang relatif besar. Variasi intensitas medan magnetik yang terukur kemudian ditafsirkan dalam bentuk distribusi bahan magnetik di bawah permukaan, yang kemudian dijadikan dasar bagi pendugaan keadaan geologi yang mungkin. Metode magnetik memiliki kesamaan latar belakang fisika dengan metode gravitasi, kedua metode sama-sama berdasarkan kepada teori potensial, sehngga keduanya sering disebut sebagai metoda potensial. Namun demikian, ditinjau dari segi besaran fisika yang terlibat, keduanya mempunyai perbedaan yang mendasar. Dalam magnetik harus mempertimbangkan variasi arah dan besar vektor magnetisasi. sedangkan dalam gravitasi hanya ditinjau variasi besar vektor percepatan gravitasi. Data pengamatan magnetik lebih menunjukan sifat residual yang kompleks. Dengan demikian, metode magnetik memiliki variasi terhadap waktu jauh lebih besar. Pengukuran intensitas medan magnetik bisa dilakukan melalui darat, laut dan udara. Metode magnetik sering digunakan dalam eksplorasi pendahuluan minyak bumi, panas bumi, dan batuan mineral serta serta bisa diterapkan pada pencarian prospeksi benda-benda arkeologi.

3.      Metode Seismik 

Metoda seismik adalah salah satu metoda eksplorasi yang didasarkan pada pengukuranrespon gelombang seismik (suara) yang dimasukkan ke dalam tanah dan kemudian direleksikanatau direfraksikan sepanjang perbedaan lapisan tanah atau batas-batas batuan. Sumber seismik umumnya adalah palu godam (sledgehammer) yang dihantamkan pada pelat besi di atas tanah, benda bermassa besar yang dijatuhkan atau ledakan dinamit. Respons yang tertangkap dari tanahdiukur dengan sensor yang disebut geofon, yang mengukur pergerakan bumi. Metode seismik merupakan salah satu bagian dari seismologi eksplorasi yang dikelompokkan dalam metodegeofisika aktif, dimana pengukuran dilakukan dengan menggunakan sumber seismic (palu,ledakan, dll). Setelah usikan diberikan, terjadi gerakan gelombang di dalam mediu (tanah/batuan)yang memenuhi hukum-hukum elastisitas ke segala arah dan mengalami pemantulan ataupun pembiasan akibat munculnya perbedaan kecepatan. Kemudian, pada suatu jarak tertentu, gerakan partikel tersebut di rekam sebagai fungsi waktu. Berdasar data rekaman inilah dapat diperkirakan bentuk lapisan/struktur di dalam tanah.

Eksperimen seismik aktif pertama kali dilakukan pada tahun 1845 oleh Robert Mallet,yang oleh kebanyakan orang dikenal sebagai bapak seismologi instrumentasi. Mallet mengukur waktu transmisi gelombang seismik, yang dikenal sebagai gelombang permukaan, yangdibangkitkan oleh sebuah ledakan. Mallet meletakkan sebuah wadah kecil berisi merkuri pada beberapa jarak dari sumber ledakan dan mencatat waktu yang diperlukan oleh merkuri untuk be-riak. Pada tahun 1909, Andrija Mohorovicic menggunakan waktu jalar dari sumber gempa bumiuntuk eksperimennya dan menemukan keberadaan bidang batas antara mantel dan kerak bumiyang sekarang disebut sebagai Moho. Pemakaian awal observasi seismik untuk eksplorasiminyak dan mineral dimulai pada tahun 1920an. Teknik seismik refraksi digunakan secaraintensif di Iran untuk membatasi struktur yang mengandung minyak. Tetapi, sekarang seismik refleksi merupakan metode terbaik yang digunakan di dalam eksplorasi minyak bumi. Metode ini pertama kali didemonstrasikan di Oklahoma pada tahun 1921.

Macam metoda seismik 

Terdapat dua macam metoda dasar seismik yang sering digunakan, yaitu seismik refraksidan seismik refleksi.

1. Seismik refraksi (bias)

Metoda seismik refraksi mengukur gelombang datang yang dipantulkan sepanjangformasi geologi di bawah permukaan tanah. Peristiwa refraksi umumnya terjadi pada muka air tanah dan bagian paling atas formasi bantalan batuan cadas. Grafik waktu datang gelombang

 
 pertama seismik pada masing-masing geofon memberikan informasi mengenai kedalaman danlokasi dari horison-horison geologi ini. Informasi ini kemudian digambarkan dalam suatu penampang silang untuk menunjukkan kedalaman dari muka air tanah dan lapisan pertama dari bantalan batuan cadas.

Seismik bias dihitung berdasarkan waktu jalar gelombang pada tanah/batuan dari posisisumber ke penerima pada berbagai jarak tertentu. Pada metode ini, gelombang yang terjadisetelah usikan pertama (first break) diabaikan, sehingga sebenarnya hanya data first break sajayang dibutuhkan. Parameter jarak (offset) dan waktu jalar dihubungkan oleh sepat rambatgelombang dalam medium. Kecepatan tersebut dikontrol oleh sekelompok konstanta fisis yangada di dalam material dan dikenal sebagai parameter elastisitas.

2. Seismik refleksi

Metoda seismik refleksi mengukur waktu yang diperlukan suatu impuls suara untuk melaju dari sumber suara, terpantul oleh batas-batas formasi geologi, dan kembali ke permukaantanah pada suatu geophone. Refleksi dari suatu horison geologi mirip dengan gema pada suatumuka tebing atau jurang.Metoda seismic repleksi banyak dimanfaatkan untuk keperluanExplorasi perminyakan, penetuan sumber gempa ataupun mendeteksi struktur lapisantanah.Seismic refleksi hanya mengamati gelombang pantul yang datang dari batas-batas formasigeologi. Gelombang pantul ini dapat dibagi atas beberapa jenis gelombang yakni: Gelombang-P,Gelombang-S, Gelombang Stoneley, dan Gelombang Love.

Sedangkan dalam seismik pantul,analisis dikonsentrasikan pada energi yang diterima setelah getaran awal diterapkan. Secaraumum, sinyal yang dicari adalah gelombang-gelombang yang terpantulkan dari semua interfaceantar lapisan di bawah permukaan. Analisis yang dipergunakan dapat disamakan dengan echosounding pada teknologi bawah air, kapal, dan sistem radar. Informasi tentang medium jugadapat diekstrak dari bentuk dan amplitudo gelombang pantul yang direkam. Struktur bawah permukaan dapat cukup kompleks, tetapi analisis yang dilakukan masih sama dengan seismik  bias, yaitu analisis berdasar kontras parameter elastisitas medium.

Perbandingan metode seismik dengan metode geofisika lainnya

Keunggulan :

1.Dapat mendeteksi variasi baik lateral maupun kedalaman dalam parameter fisis yangrelevan, yaitu kecepatan seismik.

2.Dapat menghasilkan citra kenampakan struktur di bawah permukan

3.Dapat dipergunakan untuk membatasi kenampakan stratigrafi dan beberapakenampakan pengendapan.

4.Respon pada penjalaran gelombang seismik bergantung dari densitas batuan dankonstanta elastisitas lainnya. Sehingga, setiap perubahan konstanta tersebut (porositas, permeabilitas, kompaksi, dll) pada prinsipnya dapat diketahui dari metode seismik.

5.Memungkinkan untuk deteksi langsung terhadap keberadaan hidrokarbon

Kelemahan :

1.Banyaknya data yang dikumpulkan dalam sebuah survei akan sangat besar jikadiinginkan data yang baik 

2.Perolehan data sangat mahal baik akuisisi dan logistik dibandingkan dengan metodegeofisika lainnya.

3.Reduksi dan prosesing membutuhkan banyak waktu, membutuhkan komputer mahaldan ahli-ahli yang banyak.

4.Peralatan yang diperlukan dalam akuisisi umumnya lebih mahal dari metode geofisikalainnya.

5.Deteksi langsung terhadap kontaminan, misalnya pembuangan limbah, tidak dapatdilakukan




4. Metode Geolistrik

Metode geolistrik dilakukan dengan menginjeksikan arus listrik DC ke dalam bumi melalui elektroda dan mengukur beda potensial antara dua elektroda potensial dari arus yang ditimbulkan untuk mengetahui perubahan tahanan jenis lapisan batuan di bawah permukaan tanah.
 Gambar : Siklus Elektrik Determinasi Resistivitas dan Lapangan Elektrik Untuk Stratum Homogenus Permukaan Bawah Tanah (Todd, D. K, 1959)

Metode Geolistrik digunakan  dalam bidang geologi teknik seperti penentuan kedalaman batuan dasar, pencaran reservoir air, juga digunakan dalam eksplorasi panas bumi (geothermal). Jarang sekali digunakan untuk eksplorasi minyak bumi, karena jangkauan yang dihadilkan tidak lebih dari 1000 kaki.
Contoh alat yang dipakai dalam metode geolistrik adalah :
Gambar : Istrumen Resistivy Meter, Naniura Model NRD 22 S (Bonjotama, W, 2007)

Gambar :Resistivy Meter, Syscal Kid Resistivity Meter serial RS232 (Anonim, 2007b)



5.Metode Elektromagnetik VLF (Very Low Frequency)

Salah satu metode yang banyak digunakan dalam prospeksi geofisika adalah metode elektromagnetik. Metode elektromagnetik biasanya digunakan untuk eksplorasi benda-benda konduktif. Perubahan komponen-komponen medan akibat variasi konduktivitas dimanfaatkan untuk menentukan struktur bawah permukaan. Medan elektromagnetik yang digunakan dapat diperoleh dengan sengaja membangkitkan medan elektromagnetik di sekitar daerah observasi, pengukuran semacam ini disebut teknik pengukuran aktif. Contoh metode ini adalah Turam elektromagnetik. Metode ini kurang praktis dan daerah observasi dibatasi oleh besarnya sumber yang dibuat. Teknik pengukuran lain adalah teknik pengukuran pasif, teknik ini memanfaatkan medan elektromagnetik yang berasal dari sumber yang tidak secara sengaja dibangkitkan di sekitar daerah pengamatan. Gelombang elektromagnetik seperti ini berasal dari alam dan dari pemancar frekuensi rendah (15-30 Khz) yang digunakan untuk kepentingan navigasi kapal selam. Teknik ini lebih praktis dan mempunyai jangkauan daerah pengamatan yang luas.













BAB III
PENUTUP
III.1 Kesimpulan

1.      Geofisika berasal dari dua kata yaitu geo yang berarti “bumi” dan fisika,atau dalam pengertiannya, geofisika adalah suatu ilmu yang mempelajari bumi dengan pendekatan metode – metode fisika. Geofisika termasuk dalam ilmu Geosains, Geofisika sendiri dibagi menjadi 4 keilmuan yang mempelajari meteorology, geofisika padat, oseanografi dan hidrologi.  Ilmu Geofisika adalah ilmu yang mempelajari dengan menggunakan metode fisik dan logika geologi untuk mempelajari struktur bawah permukaan bumi. Pada dasarnya akar bidang keilmuan ada empat, yaitu kimia, fisika, geologi, dan biologi. Geofisika berada diatara fisika Geologi. Geofisika adalah bagian dari ilmu bumi yang mempelajari bumi menggunakan kaidah atau prinsip-prinsip fisika.

2.      Ada beberapa Metode dalam Geofisiska, diantaranya adalah :
1.      Metode Grafitasi
2.      Metode Magnetik
3.      Metode Seismik
4.      Metode Geolistrik
5.      Metode Elektromagetik


III.2 Saran

            Di dalam makalah ini, masih banyak kekurangan yang terdapat di dalamnya baik itu penjelasan yang kurang, dan gambar ataupun contoh di setiap metodenya. Ada baiknya semua kekurangan tersebut di lengkapi dan akan menyempurnakan makalah ini untuk kegunaan kedepannya.















DAFTAR PUSTAKA




Tidak ada komentar:

Posting Komentar