PENGANTAR GEOFISIKA
“Pengantar Geofisika ”
Oleh :
Nama : Nursami Fajriani
Nim : 60400114056
Kelas
: Geofisika B
JURUSAN FISIKA
FAKULTAS SAINS DAN TEKHNOLOGI
UNIVERSITAS ISLAM NEGRI ALAUDDIN MAKASSAR
2016
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 "Pengantar 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.
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