TUGAS 1
PENGANTAR GEOLOGI
“GEOFISIKA”
OLEH :
Nama :
Ibrahim Adhyatma Ismail
Nim : 60400114024
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI
UNIVERSITAS ISLAM NEGERI
ALAUDDIN MAKASSAR
2016
A. GEOFISIKA
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).
Di
Indonesia, ilmu ini dipelajari hampir di semua perguruan
tinggi negeri yang ada.
Biasaya geofisika masuk ke dalam fakultasMatematika dan
Ilmu Pengetahuan Alam (MIPA), karena memerlukan dasar-dasar ilmu fisika yang
kuat, atau ada juga yang memasukkannya ke dalam bagian dari Geologi. Saat ini, baik
geofisika maupun geologi hampir menjadi suatu kesatuan yang tak terpisahkan Ilmu bumi.
Beberapa
contoh kajian dari geofisika bumi padat misalnya seismologi yang
mempelajari gempabumi, ilmu tentang gunungapi (Gunung Berapi)
atau volcanology, geodinamikayang mempelajari
dinamika pergerakan lempeng-lempeng di bumi, dan eksplorasi
seismik yang digunakan dalam
pencarian hidrokarbon.
Secara umum, metode geofisika dibagi menjadi
dua kategori yaitu metode pasif dan aktif. Metode pasif dilakukan dengan
mengukur medan alami yang dipancarkan oleh bumi. Metode aktif dilakukan dengan
membuat medan gangguan kemudian mengukur respons yang dilakukan oleh bumi.
Medan alami yang dimaksud disini misalnya radiasi gelombang gempa bumi, medan
gravitasi bumi, medan magnetik bumi, medan listrik dan elektromagnetik bumi
serta radiasi radioaktivitas bumi. Medan buatan dapat berupa ledakan dinamit,
pemberian arus listrik ke dalam tanah, pengiriman sinyal radar dan lain
sebagainya.
Geofisika adalah metoda yang mempelajari Bumi dan Batuan menggunakan
pendekatan-pendekatan Fisika dan Matematika. Ilmu Geofisika merupakan gabungan
dari konsep-konsep Ilmu Geologi dan Fisika. Ilmu geofisika memiliki cakupan
yang luas, dimulai dari Fisika ujungnya pada Geologi Eksplorasi, malah mungkin
masuk ke Domain Tambang dan Petroteur Engineer, Domain yang termasuk “Pure
Geophysics” atau “Theoritical Geophysics”, digeluti pada bidang Ilmu Fisika,
Ilmu Geofisika yang mempelajari bumi secara umum juga disebut Global geophysics
yang mengamati dan menganalisa bumi, interior, gempa, dll, diketahui di bidang
lain “Solid Eart Geophysics”. Aplikasi geofiisika unutk eksplorasi disebut
Eksploration Geophysics, atau Geofisika eksplorasi atau Geofisika terapan.
Bumi sebagai tembat tingal manusia secara alami menyediankan sumberdaya
alam yang berlimpaKekayaan sumberdaya alam Indonesia sangat melimpa. kita
sebagai generasi penerus bangsa untuk harus berupaya untuk dapat memanfaatkan
sumberdaya yang ada untuk kesejahtraan bangsa.Keterbatasan ilmu untuk mengolah
sumberdaya alam tersebut menjadi kendala untuk melangkah lebih lanjut. Sehingga
kita merasa perlu untuk mempelajari cara atau metode untuk mengungkap suatu
informasi yang terdapat di dalam perut bumi. Salah satu cara atau metode untuk
memperoleh informasi tersebut dengan menggunakan metode survei geofisika.
Metode tersebut merupakan salah satu cabang ilmu fisika yang mempelajari bidang
bumi khususnya perut bumi berdasarkan konsep fisika. Survei geofisika yang
sering dilakukan selama ini antara lain Metode gravitasi (gayaberat), magnetik,
seismik, geolistrik (resistivitas) dan elektromagnetik. Mari kita pelajari
dimanakah perbedaan dan keunggulan dari tiap masing-masing metode geofisika
tersebut.
1.
Metode Gravitasi (metode gayaberat)
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. 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
Merupakan salah satu metoda geofisika yang digunakan untuk eskplorasi
sumber daya alam dan mineral yang ada di bawah permukaan bumi dengan bantuan gelombang
seismik. Eksplorasi seismik atau eksplorasi dengan menggunakan metode seismik
banyak dipakai oleh perusahaan-perusahaan minyak untuk melakukan pemetaan
struktur di bawah permukaan bumi untuk bisa melihat kemungkinan adanya
jebakan-jebakan minyak berdasarkan interpretasi dari penampang seismiknya.Dalam
metoda seismik pengukuran dilakukan dengan menggunakan sumber seismik (ledakan,
vibroseis dll). Setelah sumber diberikan maka akan terjadi gerakan gelombang di
dalam medium (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 (batuan)
metode seismik didasarkan pada gelombang yang menjalar baik refleksi maupun
refraksi. Ada beberapa anggapan mengenai medium dan gelombang dinyatakan
sebagai berikut :
Anggapan yang dipakai untuk medium bawah permukaan bumi antara lain :
Medium bumi dianggap berlapis-lapis dan tiap lapisan menjalarkan gelombang
seismik dengan kecepatan berbeda. Makin bertambahnya kedalaman batuan lapisan
bumi makin kompak.
Anggapan yang dipakai untuk penjalaran gelombang seismik adalah :
Panjang gelombang seismik << ketebalan lapisan bumi. Hal ini
memungkinkan setiap lapisan bumi akan terditeksi. Gelombang seismik dipandang
sebagai sinar seismik yang memenuhi hukum Snellius dan prinsip Huygens. Pada
batas antar lapisan, gelombang seismik menjalar dengan kecepatan gelombang pada
lapisan di bawahnya. Kecepatan gelombang bertambah dengan bertambahnya
kedalaman.
4.
Metode Geolistrik
Geolistrik merupakan salah satu metode geofisika yang mempelajari sifat
aliran listrik di dalam bumi dan bagaimana cara mendeteksinya di permukaan
bumi. Dalam hal ini meliputi pengukuran potensial, arus dan medan
elektromagnetik yang terjadi baik secara alamiah ataupun akibat injeksi arus ke
dalam bumi. Ada beberapa macam metoda geolistrik, antara lain : metode
potensial diri, arus telluric, magnetoteluric, elektromagnetik, IP (Induced
Polarization), resistivitas (tahanan jenis) dan lain-lain. Dalam bahasan ini
dibahas khusus metode geolistrik tahanan jenis. Pada metode geolistrik tahanan
jenis ini, arus listrik diinjeksikan ke dalam bumi melalui dua elektroda
arus.Kemudian beda potensial yang terjadi diukur melalui dua elektroda
potensial. Dari hasil pengukuran arus dan beda potensial untuk setiap jarak
elektroda yang berbeda kemudian dapat diturunkan variasi harga hambatan jenis
masing-masing lapisan di bawah titik ukur (sounding point). Metoda ini lebih
efektif jika digunakan untuk eksplorasi yang sifatnya dangkal, jarang
memberikan informasi lapisan di kedalaman lebih dari 1000 feet atau 1500 feet.
Oleh karena itu metode ini jarang digunakan untuk eksplorasi munyak tetapi
lebih banyak digunakan dalam bidang engineering geology seperti penentuan
kedalaman batuan dasar, pencarian reservoar air, juga digunakan dalam
eksplorasi geothermal.Berdasarkan letak (konfigurasi) elektroda-elektroda arus,
dikenal beberapa jenis metode resistivitas tahanan jenis, antara lain :
Konfigurasi Schlumberger
Konfigurasi Wenner
Konfigurasi Dipole-dipole
Konfigurasi Pole-dipole
Konfigurasi pole-pole
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.
B.
Geodesi
Secara garis besar definisi geodesi merupakan ilmu pengetahuan
yang merupakan cabang ilmu dari matematika yang mengkaji tentang bentuk dan
ukuran bumi, menentukan posisi secara teliti beserta elevasinya,jarak, dan arah
tempat di permukaan bumi dalam suatu sistem referensi. Selain itu, dapat
digunakan untuk menentukan gravitasi, kemagnitan bumi, dan beberapa variasi
lainnya.
Seperti dijelaskan di atas, bahwa geodesi digunakan untuk berbagai
kepentingan pengukuran kebumian, termasuk kepentingan pengukuran geofisika.
Geofisika yang merupakan ilmu cabang dalam mempelajari mengenai kebumian.
Dengan kata lain bahwa geofisika merupakan studi tentang bumi dengan
menggunakan metode fisika kuantitatif, khususnya dengan seismic pantul dan
bias, gravitasi, kemagnitan, kelistrikan, dan radioaktif.
DAFTAR
PUSTAKA
Tidak ada komentar:
Posting Komentar