METODE-METODE GEOFISIKA
PEMBAHASAN
A. Geofisika
Ayat
yang berhubungan dengan geofisika
Q.S. Ali-Imran : 190
ٱلْأَلْبَٰبِ لِّأُو۟لِى لَءَايَٰتٍ وَٱلنَّهَارِ
ٱلَّيْلِ وَٱخْتِلَٰفِ وَٱلْأَرْضِ ٱلسَّمَٰوَٰتِ خَلْقِ فِى إِنَّ
Artinya: “Sesungguhnya dalam pencIptaan langit dan bumi, dan
silih bergantinya malam dan siang dan terdapat tanda-tanda bagi orang-orang
yang berakal”.
Geofisika adalah bagian dari ilmu bumi yang mempelajari bumi menggunakan kaidah atau prinsip-prinsip fisika. 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.
Bumi sebagai tempat
tinggal manusia secara alami menyediakan sumber daya alam yang berlimpah.
Kekayaan sumber daya alam Indonesia sangat melimpah, sehingga kita sebagai
generasi penerus bangsa harus berupaya untuk dapat memanfaatkan sumber daya
yang ada tersebut untuk kesejahteraan bangsa. Keterbatasan ilmu untuk mengolah
sumberdaya alam tersebut memang menjadi kendala bagi kita untukmelakukan
eksplorasi terhadap kekayaan alam yang kita miliki tersebut. 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 adalah dengan menggunakan metode survei geofisika. Survei geofisika
yang sering dilakukan selama ini antara lain metode gravitasi (gayaberat),
magnetik, seismik, geolistrik (resistivitas) dan elektromagnetik.
B.
Metode-metode Geofisika
Geofisika memiliki beberapa meetode yang digunakan ketika memakukan
menelitian atau survey untuk mengetahui hasil atau apa yang terkandung dalam
perut bumi tersebut, diantaranya adalah :
1.
Metode Gayaberat (Gravitasi)
Metode
gayaberat merupakan salah satu metode geofisika yang digunakan untuk mengetahui
kondisi bawah permukaan bumi dengan cara mengamati variasi lateral dari sifat
fisik batuan (densitas). Adanya perbedaan densitas (massa jenis) batuan dari
suatu tempat dengan tempat lain ini menimbulkan perbedaan medan gravitasi yang
relatif kecil (dalam order 10-8), oleh karena itu maka dalam pengukuran
gayaberat ini diperlukan suatu alat yang memiliki kepekaan dan ketelitian yang
cukup tinggi. Penggunaan utama pada
metode gayaberat ini banyak difokuskan pada survei awal dalam peninjauan
ekplorasi minyak bumi, panas bumi, penelitian geologi regional, dan
penelitian-penelitian geologi ekplorasi dalam lainnya.
2.
Metode Magnetik
Metode
magnetik didasarkan pada pengukuran variasi kecil intensitas medan magnetik di
permukaan bumi yang disebabkan oleh adanya variasi distribusi batuan
termagnetisasi di bawah permukaan bumi. Dari hasil pengukuran magnet diperoleh
tiga macam hasil bacaan, yaitu :
a. Medan magnet utama yang
bersumber dari dalam bumi dan berubah terhadap waktu
b. Medan luar yang
bersumber dari luar bumi dan merupakan hasil ionisasi di atmosfer yang
ditimbulkan oleh sinar ultraviolet dari matahari
c. Medan anomali yang
sebagian besar bersumber dari batuan yang mengandung material magnetik
didalamnya.
Penggunaan utama pada
metode magnetik ini banyak difokuskan pada survei awal dalam peninjauan
ekplorasi minyak bumi, panas bumi, mineral, penelitian geologi regional, dan
penelitian-penelitian geologi ekplorasi dalam lainnya.
3.
Metode Seismik
Metode seismik
digunakan untuk membaca gelombang elastik yang dihasilkan oleh getaran yang
merambat dalam suatu medium di bawah permukaan bumi, dimana sumber getar
tersebut dapat dihasilkan dari alam atau buatan. Sumber getaran yang dihasilkan
dari alam merupakan hasil dari perubahan di bawah permukaan bumi (gempa bumi)
yang berasal dari aktivitas vulkanik, aktivitas runtuhan tanah, dan aktivitas
tektonik, menghasilkan gelombang seismik yang merambat dalam medium tersebut
dan dicatat oleh peralatan di permukaan bumi. Peralatan seismik ini digunakan
untuk memantau aktivitas-aktivitas perubahan di bawah permukaan bumi.
Disisi lain,
sumber getaran buatan yang diberikan dengan sengaja di sekitar permukaan bumi
untuk memberikan suatu gangguan yang menimbulkan gelombang seismik (elastik)
yang merambat ke segala arah dan dideteksi oleh geophone pada suatu jarak
tertentu dari sumber getarannya. Kemudian dengan mengukur waktu rambatnya, maka
kecepatan perambatan gelombang pada setiap media di bawah permukaan bumi dapat
diketahui, tergantung dari media penjalarannya. Metoda seismik ini secara umum
terbagi menjadi metoda Seismik Reflaksi yang dilakukan dalam penyelidikan
dangkal (teknik sipil dan penelitian geologi kuarter), dan Seismik Refleksi
yang dilakukan dalam penyelidikan dalam (eksplorasi minyak bumi, pertambangan,
dan geologi dalam).
4.
Metode Tahanan Jenis
Metode tahanan jenis merupakan salah satu metode geofisika yang
mempelajari sifat aliran listrik di dalam bumi dan bagaimana cara mendeteksinya
di permukaan bumi. Besaran fisik yang mendasari metode tahanan jenis ini,
adalah nilai tahanan jenis dari batuan di bawah permukaan, dimana sumbernya
mempergunakan arus searah atau bolak-balik berfrekuensi rendah. Metode tahanan
jenis ini dapat dibagi menjadi dua macam metode pengukuran, yaitu :
a.
Metode tahanan jenis mapping : Bertujuan untuk mempelajari variasi
tahanan jenis lapisan bawah permukaan secara horisontal dan vertikal, dengan
jarak elektroda dan konfigurasinya sama pada setiap titik pengukuran.
b.
Metode tahanan jenis sounding : Bertujuan untuk mempelajari
variasi tahanan jenis lapisan bawah permukaan bumi secara vertikal dan hasilnya
dikorelasikan untuk mendapatkan penyebarannya secara horisontal.
Penggunaan utama pada
metode tahanan jenis ini banyak difokuskan pada penelitian geohidrologi,
geologi regional, geologi teknik, arkeologi, panas bumi, dan mineral.
5.
Metode Polarisasi Terimbas
Metode polarisasi terimbas (Induced Polarization) adalah salah
satu metode geofisika yang mendeteksi terjadinya polarisasi listrik yang
terjadi di bawah permukaan akibat adanya arus induktif yang menyebabkan reaksi
transfer antara ion elektrolit dan mineral logam. Parameter yang diukur adalah
nilai dari chargeability, yaitu nilai dari perbandingan antara peluruhan
potensial sekunder terhadap waktu. Konfigurasi pengukurannya sama dengan metoda
Tahanan Jenis. Metode ini umumnya digunakan untuk penelitian eksplorasi air
tanah, geoteknik, ekplorasi mineral, studi lingkungan, dan arkeologi.
6.
Metode Elektromagnetik Untuk Penyelidikan Dangkal
Metode GPR (Ground
Penetrating Radar) ini menggunakan gelombang elektromagnet, dimana pulsa
elektromagnet tersebut dipancarkan ke bawah permukaan, kemudian pulsa tersebut
diteruskan, dipantulkan, dan dihamburkan oleh lapisan di bawah permukaan dan
direkam oleh antena penerima di permukaan. Penggunaan GPR sangat tergantung
pada frekuensi antena yang digunakan, dimana penggunaan antena yang
berfrekuensi tinggi digunakan untuk penyelidikan dangkal dengan resolusi yang
tinggi dan penggunaan frekuensi rendah untuk penyelidikan lebih dalam tetapi
resolusi lebih rendah. Keunggulan penggunaan metode GPR ini adalah ramah
lingkungan, pengambilan data yang cepat, dan keakuratan dalam mendeteksi celah
dan rongga, geometri lapisan batuan, ekplorasi mineral dan bijih besi, struktur
geologi dangkal, dan geologi teknik, pada kedalaman yang dangkal.
7.
Metode Very Low Frequency
Metode elektromagnetik VLF memanfaatkan medan elektromagnetik yang
dibangkitkan pemancar-pemancar gelombang radio VLF berdaya besar yang
dioperasikan untuk kepentingan militer, terutama untuk berkomunikasi dengan
kapal selam. Medan magnetik dan medan listrik yang dibangkitkannya disebut
sebagai medan primer. Medan primer membangkitkan medan sekunder sebagai akibat
adanya arus induksi yang mengalir pada benda-benda konduktor di dalam tanah.
Medan sekunder yang timbul bergantung pada sifat-sifat medan primer, sifat
listrik benda-benda di dalam tanah dan medium sekitarnya, serta bentuk dan
posisi benda-benda tersebut. Pada daerah pengamatan VLF dilakukan pengukuran
terhadap resultan medan primer dan medan sekunder, dimana perubahan resultan
kedua medan tersebut tergantung pada perubahan medan sekunder. Sehingga bentuk,
posisi, dan sifat listrik benda-benda di bawah daerah pengamatan dapat
diperkirakan. Metode VLF ini secara umum digunakan untuk penelitian geologi
yang bersifat dangkal.
8.
Metode Elektromagnetik Untuk Penyelidikan Dalam
Pada Metode Elektromagnet dapat dilakukan dengan dua cara berbeda,
yaitu : FDEM (frequency domain electromagnet), dimana arus yang dipancarkan
dari alat pemancar (Tx) berupa variasi sinusoidal yang berhubungan dengan waktu
pada suatu frekuensi yang telah ditetapkan dan TDEM (time domain
electromagnet), dimana arus yang dipancarkan dari Tx berupa variasi periodik.
Lalu apabila di bawah permukaan bumi terdapat bahan-bahan konduktif, maka dalam
bahan tersebut akan terjadi arus induksi (arus Eddy) yang menimbulkan medan
elektromagnet sekunder dan diukur potensial induksinya oleh alat penerima (Rx).
Metode elektromagnet ini digunakan untuk penelitian geologi regional, pencarian
benda-benda konduktif, panas bumi, mineral, dan geohidrologi.
9.
Metode Magnetotelurik
Metode pengukuran MT (magnetotelluric) dan AMT (audio
magnetotelluric) secara umum adalah sama, perbedaanya hanya pada cakupan
frekuensi yang ditangkap, dimana semakin kecil frekuensi yang dihasilkan maka
semakin dalam penyelidikan yang diperoleh. Metode MT memperoleh data dari frekuensi
sekitar 400 Hz sampai 0.0000129 Hz (perioda sekitar 21.5 jam) sedangkan metode
AMT memperoleh data dari frekuensi 10 kHz sampai 0.1 Hz, dimana sumbernya
berasal dari alam (arus telurik yang terjadi di sekitar ionosfer bumi). Untuk
memperbaiki kualitas data dari gangguan elektromagnet lokal (power line,
aktivitas industri, aktivitas manusia, jalan, pohon-pohon besar yang dapat
menghasilkan gangguan micro-vibrations dari akar-akarnya, dll) dapat dilakukan
dengan cara mengkorelasikan data dari satu alat yang disimpan statis di suatu
tempat yang jauh dari gangguan elektromagnetik lokal dengan alat lainnya yang
berpindah-pindah (local, remote, far remote station) dan dilakukan dalam
rentang waktu yang sama yang disinkronisasikan terhadap waktu UTC. Penggunaan
metode magnetotelurik ini secara umum adalah untuk penelitian panas bumi,
minyak dan gas bumi, geohidrologi, geologi regional, dan penelitian-penelitian
dalam lainnya.
DAFTAR PUSTAKA
Diakses pada 20 Juni 2016
No comments:
Post a Comment