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 fakultas Matematika 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.
Bidang kajian ilmu geofisika meliputi meteorologi (udara), geofisika bumi padat dan oseanografi(laut).
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.
IPMGEO-4100/16100 (Induced Polarization dan Geolistrik
Induced polarization atau polarisasi terimbas merupakan salah satu metode geofisika yang mendeteksi terjadinya polarisasi listrik pada permukaan mineral logam. Polarisasi ini terjadi akibat adanya arus induktif yang menyebabkan reaksi transfer antara ion elektrolit dan mineral logam. IPMGEO- 4100/16100 dirancang untuk mengukur parameter polarisasi terimbas melalui nilai chargeability. Nilai ini merupakan perbandingan antara peluruhan potensial sekunder terhadap waktu. IPMGEO-4100/16100 bekerja dalam domain waktu, dimana data akuisisi direkam melalui A/D card dengan akurasi 10-12 bit. Prinsip pengukuran IP memiliki susunan konfigurasi yang serupa dengan geolistrik. IPMGEO- 4100/16100 telah dikombinasikan sedemikian rupa sehingga akuisisi data IP dapat dilakukan secara simultan dengan geolistrik. Dengan demikian dapat dikarakteristik material yang memiliki respon resistivitas yang sama tetapi mempunyai karakteristik IP yang berbeda. IPMGEO- 4100/16100 dapat dikembangkan menjadi instrument pengukuran multichannel 16, 32, 48 channel atau lebih (seri 16100 dst) dengan maksimum jumlah channel 1000 buah.
Sonic wave analyzer dengan Piezo amplifier; Aplikasi pada ultrasonik tomography untuk Non-Destructive Test (NDT dan Analisa gelombang
seismik pada Core.
SOWAN adalah instrumen ukur kecepatan gelombang ultrasonik pada sampel batuan. Melalui alat ini dapat terbaca waktu tempuh gelombang P dan S secara akurat, karena pulsa tegangan bernilai 350 V dan lebar pulsa 1 ns. Instrumen ukur ini dapat digunakan untuk analisa kekuatan batuan, uji tak rusak (NDT) melalui analisa citra ultrasonic tomografi ataupun analisa fisika batuan (rock physics). Dari citra tomografi (image slicing) dapat dianalisa keberadaan void, honeycomb, aliran fluida, dsb. Instrumen ini juga bermanfaat untuk menganalisa kekuatan bahan, beton misalnya, melalui penurunan parameter elastik dinamik. Dengan input ukuran panjang (dimensi), densitas dan waktu tempuh gelombang, dapat dihitung poisson’s rasio dinamik, shear modulus, young modulus, dsb. SOWAN sangat bermanfaat bagi teknik sipil, mekanika batuan, dan juga ahli geofisika untuk analisa fisika batuan (rock physic). Khusus untuk analisa fisika batuan, instrumen ini dapat dimodifikasi untuk simulasi pengukuran kecepatan gelombang sonik insitu melalui panambahan tabung tekanan tinggi (tertekan triaxial).
Melalui studi ini dapat ditentukan fisbilitas seismik 4D dan prosesing seismik 3D. Dalam seismik 4D, survey seismik 3D dilakukan sebelum dan sesudah steam/water injection untuk melihat sebaran minyak dan steam/water yang telah diinjeksikan. Tidak ada jaminan akan kesuksesan seismik 3D yang kedua untuk dapat melihat/memetakan sebaran steam/water dan minyak. Dengan modifikasi melalui alat ini dapat dilakukan studi simulasi/pemodelan fisis gelombang seismik pada core sampel dalam kondisi tertekan triaxial dan bersuhu tinggi (sesuai dengan keadaan insitu). Studi ini dapat melihat apakah gelombang seismik dapat ‘mendeteksi’ (resolve) keberadaan steam/water dan seberapa besar keberhasilan survey 3D. Selain untuk fisibilitas 4D, alat ini juga digunakan pada analisa lanjutan untuk 3D seismik prosesing seperti pemodelan AVO pada perubahan saturasi water sebelum/setelah steam dan Inversi seismik. Apakah di lapangan tersebut dapat dirun prosesing AVO dan Inversi? Melalui analisa seismik pada core sampel dapat dijawab semuanya.
Gambar peralatan standar SOWAN dan contoh aplikasi ultrasonik tomografi untuk analisa anomali lubang pada tengah spesimen dan sistem akuisisi gelombang sonik dalam tekanan dan suhu tinggi diberikan di bawah. Instrumen SOWAN terdiri atas generator gelombang sonik, piezo amplifier (optional), ultrasonik sensor (optional: 20 pasang untuk tomografi, atau 2 pasang triaxial sensor untuk pengukuran gelombang pada tekanan tinggi). Data gelombang sonik direkam melalui high speed ADC untuk dilakukan piking gelombang dan analisa spektrum. Software akuisisi dan prosesing standar analisa modulus fisika batuan sudah termasuk dalam paket peralatan ini. Berikut beberapa gambar alat, output gelombang dan analisa citra specimen melalui inversi tomografi dan aplikasinya untuk studi rock physic.
Metode-metode Geofisika
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.
Secara praktis, metode yang umum digunakan di dalam geofisika tampak seperti tabel di bawah ini:.
| Metode | Parameter yang diukur | Sifat-sifat fisika yang terlibat |
| Magnetik Resistivitas Polarisasi terinduksi Potensial listrik Elektromagnetik Radar | Variasi harga percepatan gravitasi bumi pada posisi yang berbeda Variasi harga intensitas medan magnetik pada posisi yang berbeda Harga resistansi dari bumi Tegangan polarisasi atau resistivitas batuan sebagai fungsi dari frekuensi Potensial diri Respon terhadap radiasi elektromagnetik Waktu tiba perambatan gelombang radar | Densitas dan modulus elastisitas yang menentukan kecepatan rambat gelombang seismic Densitas Suseptibilitas atau remanen magnetic Konduktivitas listrik Kapasitansi listrik Konduktivitas listrik Konduktivitas atau Induktansi listrik |
