BAB 10 PENGANTAR METODE GRAVITASI

BAB 10

PENGANTAR METODE GRAVITASI

    1.      Pengertian Metode Gravitasi

        Salah satu metode geofisika yang didasarkan pada pengukuran medan gravitasi. Pengukuran ini dapat dilakukan dipermukaan bumi, dikapal maupun di udara. Dalam metode ini dipelajari adalah variasi medan gravitasi akibat variasi rapat massa batuan dibawah permukaan sehingga dalam pelaksanaannya yang diselidiki adalah perbedaan medan gravitasi dari satu titik observasi terhadap titik observasi lainnya. Metode gravitasi umumnya digunakan dalam ekslorasi jebakan minyak (oil trap). Disamping itu metode ini juga banyak dipakai dalam eksplorasi mineral dan lainnya.

   2.      Tahap – Tahap Penelitian Dalam Metode Gravitasi :

A.      Akuisisi Data

Akuisisi data merupakan proses pengambilan data dilapangan, mulai dari mengetahui informasi dari daerah yang akan diukur dan persiapan alatnya. Beberapa diantara alat itu adalah :

·         Seperangkat Gravimeter

·         GPS

·         Peta Geologi dan Peta Topografi

·         Penunjuk Waktu

·         Alat Tulis

·         Kamera

·         Pelindung Gravimeter

·         Dan beberapa alat pendukung lainnya.

Setelah alat telah dipersiapkan, langkah awal untuk pengukuran adalah menggunakan peta geologi dan peta topografi, hal ini bertujuan untuk menentukan lintasan pengukuran dan base station yang telah diketahui harga percepatan gravitasi. Akan tetapi ada beberapa parameter lain yang harus diperhatikan dalam penentuan base station, lintasan pengukuran dan titik ikat. Antara lain adalah :

     ·         Letak titik pengukuran harus jelas dan mudah dikenal

     ·         Lokasi titik pengukuran harus dapat dibaca dalam peta

    ·   Lokasi titik pengukuran harus mudah dijangkau serta bebas dari gangguan kendaraan bermotor, mesin dll.

    ·         Lokasi titik pengukuran harus terbuka sehingga GPS mampu menerima sinyal dari satelit dengan baik tanpa ada penghalang.

Jadi intinya hal yang harus diperhatikan adalah melakukan kalibrasi alat dan menentukan titik acuan (base station) sebelum melakukan pengambilan data gaya berat di titik-titik ukur lainnya. Mencari besarnya harga medan gravitasi suatu base station (titik acuan) pengukuran dapat dilakukan dengan persamaan :

gbs =  gref + (Gpembacaan bs + Gpembacaan ref)

Keterangan :

Gbs = harga medan gravitasi base station

Gref = harga medan gravitasi titik referensi

Gpembacaan bs = harga pembacaan gravitasi di base station

Gpembacaan ref = harga pembacaan gravitasi di titik referensi

B.      Pengolahan Data

Pengolahan data dalam metode gravitasi ini meliputi tahapan-tahapan antara lain :

-          Konversi hasil pembacaan gravimeter ke nilai milligal

-          Koreksi tinggi alat

-          Koreksi drift (apungan)

-          Koreksi pasang surut

-          Koreksi gravitasi normal

-          Koreksi udara bebas (free-air correction)

-          Koreksi bouguer

-          Koreksi menda (terrain correction)

1.      Koreksi Data Dalam Metode Gravitasi

Dalam pengukuran metode gravitasi, percepatan gravitasi yang diukur tidak hanya berasal dari densitas yang dipengaruhi oleh anomali saja, tetapi ada faktor-faktor yang mempengaruhi data percepatan gravitasi yang diukur, diantaranya yaitu efek variasi waktu. Oleh karena itu banyak faktor yang mempengaruhi nilai pengukuran gravitasi, maka perlu dilakukan koreksi-koreksi didalam proses pengolahan data. 

   

a.      Koreksi Baca Alat (skala)

Ketika kita melakukan pengukuran terkadang terjadi kesalahan saat pembacaan alat, kesalahan pembacaan alat ini dinamakan dengan koreksi baca alat atau skala. Rumus umum dalam pembacaan alat dapat ditulis sebagai berikut :

Read (mGal) = ((Read (Scale) – Interval) x (Counter Reading) + Value in mGal

b.      Koreksi Tinggi Alat

Yang dimaksud dengan tinggi alat adalah jarak antara permukaan atas gravimeter dengan titik ukur. Adapun tujuan dilakukan koreksi tinggi alat adalah agar pembacaan gravitasi disetiap titik mempunyai posisi ketinggian yang sama dengan titik pengukuran dari hasil data GPS. Koreksi tinggi alat ini selalu ditambahkan :

G­_STH = G_ST  + 0,308765 H

Keterangan :

      G_STH = pembacaan percepatan gravitasi terkoreksi pasang surut dan tinggi alat (mGal)

G_ST = pembacaan percepatan gravitasi dalam mGal terkoresi pasang surut

H = tinggi alat (meter)

  

  

c.       Koreksi Pengaruh Pasang Surut

Koreksi ini dilakukan karena data gravitasi yang terekam oleh alat dipengaruhi oleh gravitasi benda-benda diluar bumi seperti bulan dan matahari, yang berubah terhadap lintang dan waktu. Untuk mendapatkan nilai pasang surut ini maka, dilihatlah perbedaan nilai gravitasi stasiun dari waktu ke waktu terhadap base. Gravitasi terkoreksi tidak dapat ditulis sebagai berikut :

G_ST = Gs - t

Keterangan :

G_ST = gravitasi terkoreksi pasang surut (tidal)

Gs = gravitasi pada pembacaan alat

t = nilai koreksi pasang surut (tidal)     

  

d.      Koreksi Apung (Drift)

Karena adanya penyimpangan atau guncangan pada alat sewaktu pengukuran dan dalam perjalanan memnungkinkan bergesernya pembacaan titik nol dalam alat tersebut. Pergeseran titik nol ini disebut Drift, dan besarnya adalah sebagai fungsi waktu. Koreksi drift dilakukan dengan mengadakan pembacaan ulang pada titik ikat dalam satu loop, sehingga dapat diketahui penyimpangannya (lihat gambar). Besarnya koreksi drift pada tiap-tiap dapat dirumuskan sebagai berikut :

Dn =  (Tn – T­₀)

Keterangan :

                  Dn       = Drift pada station ke – n

                  Gst(n)  = Gravitasi terkoreksi tidal pada stasiun ke – n

                  Gst(0)  = Gravitasi terkoreksi tidal pada stasiun awal

                  T_N           = Waktu pengukuran stasiun akhir loop

                  T₀         = Waktu pengukuran stasiun awal

                  Tn        = Waktu pengukuran stasiun ke – n

   

e.       Koreksi Lintang

Koreksi ini dilakukan karena bentuk bumi tidak bulat sempurna tetapi dianggap berbentuk elips sehingga jari-jari bumi tidak sama atau berbentuk pepat pada daerah ekuator dan juga karena rotasi bumi. Hal tersebut membuat ada perbedaan nilai gravitisi karena pengaruh lintang yang ada dibumi. Secara umum koreksi ini dapat ditulis :

                  

f.        Koreksi  Udara Bebas (Free Air Correction)

Koreksi ini dilakukan untuk mengkompensasi ketinggian antara titik pengamatan dan datum (mean sea level) atau disebut koreksi ketinggian karena permukaan bumi yang tidak rata dan datar. Koreksi ini dapat ditulis sebagai berikut :

  

  

g.      Koreksi Bouger

Koreksi bouger dilakukan untuk mengkompensasi pengaruh massa batuan terdapat antara stasiun pengukuran dan (mean sea level) yang diabaikan pada koreksi udara bebas. Koreksi ini dapat ditulis :

  

h.      Koreksi Medan (Terrain Correction)

Koreksi medan mengakomodir ketidak teraturan pada topografi sekitar titik pengukuran. Pada saat pengukuran, elevasi topografi disekitar titik pengukuran, biasanya dalam radius dalam dan luar, diukur elevasinya. Sehingga koreksi ini dapat ditulis sebagai berikut :

  

   

C.       Interpretasi Data

Dalam menentukan sebuah besaran tertentu di aomali Bouguer yang telah diperolah, perlu adanya proses lanjutan yaitu interpretasi terhadap data tersebut. Interpretasi gaya berat secara umum dibedakan menjadi dua yaitu Interpretasi kualitatif dan kuantitatif.

a.       Interpretasi Kualitatif

Interpretasi kualitatif dilakukan dengan mengamati data gaya berat berupa anomali Bouguer. Anomali tersebut akan memberikan hasil secara gelobal yang masih mempunyai anomali regional dan residual. Hasil interpretasi data menafsirkan pengaruh anomali terhadap bentuk benda, tetapi tidak smpai memperoleh besaran matematisnya. Misal pada peta anomali bouguer diperoleh bentuk kontur tertutup maka dapat di tapsirkan sebagai struktur batuan berupa lipatan (sinklin atau antiklin). Dengan interpretasi ini dapat dilihat arah penyebaran anomali atau nilai anomali yang dihasilkan.

b.      Interpretasi Kuantitatif

Interpretasi kuantitatif dilakukan untuk memahami lebih dalam hasil interpretasi kualitatif dengan membuat penampang gayaberat pada peta kontur anomali.  Teknik interpretasi kuantitatif mengasumsikan distribusi rapat massa dan menghitung efek gayaberat kemudian membandingkan dengan gayaberat yang diamati.  Interpretasi kuantitatif pada penelitian ini adalah analisis model bawah permukaan dari suatu penampang anomali Bouguer dengan menggunakan metoda poligon yang diciptakan oleh Talwani.  Metoda tersebut telah dibuat pada software GRAV2DC.

1.      Pemodelan

Pemodelan merupakan suatu proses yang dilakukan untuk mendapatkan model bawah permukaan yang akan menggambarkan distribusi rapat massa dan geometris bendanya pada kedalaman bervariasi didaerah penelitian, dan biasanya disebut interpretasi kuantitatif.

a.       Permodelan Kedepan (Forward Modelling)

Pemodelan dilakukan dengan cara mencoba-coba parameter model benda anomali dengan bentuk sembarang dua dimensi sampai diperoleh anomali gayaberat perhitungan yang paling sesuai atau mendekati anomali pengamatan.

b.      Permodelan Inversi (Inverse Modelling)          

Pemodelan yang dimana parameter benda anomali diperoleh secara langsung dari anomali gayaberat pengamatan atau data.