Jumat, 24 Desember 2010

Seismik Inversi (Geofisika)

Seismik Inversi 

Survei seismik secara rutin dilakukan untuk mengumpulkan informasi tentang geologi suatu lapangan minyak atau gas. Survei gelombang ini merekam suara yang telah dijalani melalui lapisan-lapisan batu dan cairan di bumi. Amplitudo dan frekuensi gelombang suara tersebut dapat diperkirakan sehingga efek samping lobus dan tuning diperkenalkan oleh wavelet dapat dihapus.

Data seismik dapat diperiksa dan diinterpretasikan dengan sendirinya tanpa inversi, tetapi hal ini tidak memberikan pandangan yang paling rinci dari bawah permukaan dan dapat menyesatkan dalam kondisi tertentu. Karena efisiensi dan kualitas, paling minyak dan gas perusahaan sekarang menggunakan inversi seismik untuk meningkatkan resolusi dan keandalan data dan meningkatkan estimasi sifat batuan termasuk porositas dan membayar bersih.

Ada beberapa teknik yang berbeda yang digunakan dalam inversi seismik ini secara kasar dapat dikelompokkan menjadi dua set kategori: pre-stack vs post-stack, dan resolusi seismik vs log sumur resolusi.. Kombinasi kategori ini menghasilkan empat pendekatan teknis untuk masalah inversi, dan pemilihan teknik tertentu tergantung pada tujuan yang diinginkan dan karakteristik dari batuan di bawah permukaan. Meskipun pesanan disajikan mencerminkan kemajuan dalam teknik inversi selama 20 tahun terakhir, setiap kelompok masih memiliki menggunakan valid dalam proyek-proyek tertentu, atau sebagai bagian dari alur kerja yang lebih besar.

Seismik inversi adalah proses pemodelan geofisika yang dilakukan untuk memprediksi informasi sifat fisis bumi berdasarkan informasi rekaman seismik yang diperoleh.

Upaya inversi merupakan kebalikan (inverse) dari upaya pengambilan data seismik (forward modeling).

Sebagaimana yang kita ketahui forward modeling adalah operasi konvolusi antara wavelet sumber dengan kontras impedansi akustik bumi (koefisien refleksi).

Proses inversi merupakan proses 'pembagian' rekaman seismik terhadap wavelet sumber yang diprediksi.
Berdasarkan gambar diatas kita melihat bahwa secara bebas dapat dikatakan bahwa impedansi akustik (hasil inversi) merepresentasikan sifat fisis 'internal' batuan sedangkan rekaman seismik merepresentasikan 'batas batuan'. Sehingga hasil inversi dapat digunakan untuk menginterpretasi perubahan fasies dalam suatu horizon geologi. (Sebenarnya bagi ahli geofisika, sifat fisis internal pun dapat 'dilihat' berdasarlam karakter amplitudo atau frekuensi rekaman seismiknya, anda setuju?).
Pemilihan 'wavelet yang diprediksi' pada proses inversi merupakan prosedur yang sangat penting, anda harus yakin betul bahwa sifat 'wavelet yang diprediksi' mencerminkan horizon yang menjadi target anda. Caranya ? diantaranya dengan mengekstrak wavelet pada horizon yang menjadi target inversi. Inipun tidak ada jaminan...karena sifat wavelet yang tergantung terhadap fasa dan attenuasi.
Dikarenakan bandwith frekuensi gelombang seismik terbatas (band limited), maka kontribusi impedansi akustik (IA) dari komponen frekuensi rendah diperlukan. Secara praktis, komponen frekuensi rendah ini diperoleh dari informasi sumur (well) dan ditambahkan untuk mendapatkan impedansi akustik absolut.

IA absolut = IA seismik (band limited: 10-70Hz) + IA sumur (frekuensi rendah: <10hz).> 8200. Dengan logika ini kita dapat menampilkan IA dengan nilai > 8200 untuk melihat karakter penyebaran batu pasir tersebut (lihat gambar di bawah ini).

Gambar di bawah merupakan penampang IA (slice). Perhatikan interpretasi batupasir dalam 'channeling system' berdasarkan kontras IA.


Gambar data real dan 'hasil inversi' diatas adalah courtesy Ashley Francis, Earthworks Environment & Resources Ltd. - U.K

-Adnan Alexander-
 -270110090136-

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.

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 radioaktifitas 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
Seismik
Waktu tiba gelombang seismik pantul atau bias, amplitudo dan frekuensi gelombang seismik
Densitas dan modulus elastisitas yang menentukan kecepatan rambat gelombang seismik
Gravitasi
Variasi harga percepatan gravitasi bumi pada posisi yang berbeda Densitas
Magnetik Variasi harga intensitas medan magnetik pada posisi yang berbeda Suseptibilitas atau remanen magnetik
Resistivitas Harga resistansi dari bumi Konduktivitas listrik
Polarisasi terinduksi Tegangan polarisasi atau resistivitas batuan sebagai fungsi dari frekuensi Kapasitansi listrik
Potensial diri Potensial listrik Konduktivitas listrik
Elektromagnetik Respon terhadap radiasi elektromagnetik Konduktivitas atau Induktansi listrik
Radar Waktu tiba perambatan gelombang radar Konstanta dielektrik


Metoda Gaya Berat



Secara umum metoda gaya berat merupakan metoda geofisika yang mengukur variasi gaya berat (gravitational) di bumi. Metoda ini jarang digunakan pada tahapan lanjut eksplorasi bijih, namun cukup baik digunakan untuk mendefinisikan daerah target spesifik untuk selanjutnya disurvei dengan metoda-metoda geofisika lain yang lebih detil.  


Adanya variasi medan gravitasi bumi ditimbulkan oleh adanya perbedaan rapat massa (density)  antar batuan. Adanya suatu sumber yang berupa suatu massa (masif, lensa, atau bongkah besar) di bawah permukaan akan menyebabkan terjadinya gangguan medan gaya berat (relatif). Adanya gangguan ini disebut sebagai anomali gaya berat. Karena perbedaan medan gayaberat ini relatif kecil maka diperlukan alat ukur yang mempunyai ketelitian yang cukup tinggi. Alat ukur yang sering digunakan adalah Gravimeter. Alat pengukur gayaberat di darat telah mencapai ketelitian sebesar ±0.01 mGal dan di laut sebesar ±1 mGal.
 


Beberapa endapan seperti zinc, bauksit, atau barit sangat sulit dideteksi melalui metoda magnetik maupun elektrik, namun dapat dideteksi dengan metoda gaya berat (gravity), tapi hanya untuk mengetahui profil batuan sampingnya (tidak dapat langsung mendeteksi bijihnya) melalui anomali densiti.
 

Dasar teori yang dipakai dalam metoda ini adalah Hukum Newton tentang gravitasi bumi. Untuk bumi yang berbentuk bulat, homogen, dan tidak berotasi, maka massa bumi (M) dengan jari-jari (R) akan menimbulkan gaya tarik pada benda dengan massa (m) di permukaan bumi sebesar :

 

dengan (g) adalah percepatan gaya berat vertikal permukaan bumi.


 

Harga rata-rata gayaberat di permukaan bumi adalah 9.80 m/s2. Satuan yang digunakan adalah gayaberat adalah milliGal (1 mGal = 10-3 Gal = 10-3 cm/s2) atau ekivalen dengan 10 gu (gravity unit). Variasi gaya berat yang disebabkan oleh variasi perbedaan densitas bawah permukaan adalah sekitar 1 mGal (100 mm/s2).
 
 

Karena bentuk bumi bukan merupakan bola pejal yang sempurna, dengan relif yang tidak rata, berotasi serta ber revolusi dalam sistem matahari, tidak homogen. Dengan demikian variasi gayaberat di setiap titik permukaan bumi akan dipengaruhi oleh 5 faktor, yaitu :
 

1.    lintang
 

2.    ketinggian
 

3.    topografi
 

4.    pasang surut
 

5.    variasi densitas bawah permukaan
 

sehingga dalam pengukuran dan interpretasi, faktor-faktor tersebut harus diperhatikan (dikoreksi).
 


 

1          Prosedur Lapangan
 


 

Targetan observasi harus mempunyai kontras densiti yang jelas (significant) agar dapat dideteksi oleh gravimetri. Grid (lintasan) yang umum digunakan cukup lebar yaitu antara 200 m s/d 1 km (500 ft s/d 1 mil). Setiap titik pengamatan diusahakan bebas dari angin, pohon-pohon, pengaruh (getaran) tanah, dll. Elevasi setiap titik observasi harus diketahui dengan akurat karena akan diperhitungkan dalam pengkoreksian hasil pembacaan alat. Begitu juga dengan waktu setiap pengukuran.
 


 

Series dari hasil perhitungan akan diplot pada kertas grafik terhadap waktu (Gambar 1).




Gambar 1.      Contoh pemplotan hasil pengukuran (0,01 mgal = 0,1 g.u).
 

                                                             (Parasnis, 1973, p 239)
 


 


 


 


 

2          Koreksi Hasil Observasi
 


 

Seperti yang telah disebutkan di atas bahwa, harga pengukuran gayaberat di permukaan bumi dipengaruhi oleh 5 faktor. Sedangkan dalam melakukan survei gayaberat diharapkan satu faktor saja yaitu variasi densitas bawah permukaan, sehingga pengaruh 4 faktor lainnya (lintang, ketinggian, topografi, pasang surut) harus direduksi atau dihilangkan dari harga pembacaan alat.
 

a.         Koreksi lintang (latitude)
 

Koreksi terhadap titik pengukuran terhadap kutub bumi.




dimana F1 dan F0 adalah koordinat titik pengukuran dan titik base.
 


 

b.         Koreksi elevasi (Free-Air Correction)
 

Koreksi ini merupakan koreksi terhadap pengaruh ketinggian pengukuran terhadap medan gravitasi bumi.
 

FAC = 3,086 h gu,  dimana h adalah elevasi titik pengukuran.
 


 

c.         Koreksi Bouguer (Bougeur correction)
 

Koreksi massa lapisan yang diasumsikan berada diantara titik amat dengan bidang referensi (lihat Gambar 2).

 



Gambar 2. Koreksi Bougeour (Parasnis, 1973, p 242)
 

BC = 3,086 h gu, dimana h adalah elevasi titik pengukuran.
 


 


 


 

d.         Koreksi topografi (Terrain correction)
 

Koreksi topografi, Tc, adalah koreksi pengaruh topografi terhadap gayaberat  pada titik amat, akibat perbedaan ketinggian antara titik observasi dengan base. Dapat dihitung dengan menggunakan Hammer Chart (lihat gambar 3).

 




 

Gambar 3.     Model yang digunakan untuk koreksi topografi dan diagram perhitungan (Parasnis, 1973, p 245 dan 246).
 


 


 

3          Anomali Bouguer
 


 

Merupakan anomali yang dicari dengan cara mereduksi hasil pengukuran lapangan dengan koreksi-koreksi seperti yang telah diuraikan di atas.
 

Dg = {Dgobs ± DgF + (3,086 – 0,4191r) h + Tr} gu
 

Contoh penentuan anomali dapat dilihat pada Gambar 4.


Gambar 4.      Contoh penentuan Anomali Bougeour
 
Metode Geofisika Aktif dan Pasif

 


 

1. Metode Elektromagnetotelurik

Metode elektromagnetotelurik merupakan metode geofisika yang sangat populer dan sering digunakan dalam survey geologi, rekayasa, dan arkeologi dalam segala variasi. Akan tetapi, analisa data dan pemodelan biasanya dilakukan setelah kembali ke base camp atau laboratorium. Jika data dapat diproses secepat proses akuisisi, maka kita dapat memodifikasi konfigurasi atau distribusi titik pengamatan di lapangan jika diperlukan, sehingga akan lebih menghemat waktu dan biaya. Untuk keperluan tersebut, maka dikembangkan suatu cara transformasi untuk mempercepat proses analisis data, terutama untuk jumlah data yang sangat besar.

Inversi Bostick merupakan teknik yang sederhana dan cepat untuk analisis kurva sounding tahanan jenis semu dan fasa dari data megnetotelurik (MT). Pada metode transformasi tersebut informasi mengenai kedalaman diperoleh dari frekuensi pengukuran atau waktu untuk metoda elektromagnet berdasarkan prinsip skin-depth. Kemudian tahanan jenis semu pengukuran ditransformasikan menjadi tahanan jenis efektif sehingga diperoleh tahanan jenis sebagai fungsi dari kedalaman.
Tugas akhir ini membahas modifikasi transformasi Bostick berdasarkan kajian empiris menggunakan model-model sintesis yang dilakukan Meju (1995). Hal ini dimaksudkan agar diperoleh hasil transformasi berupa tahanan jenis sebagai fungsi dari kedalaman yang lebih realistis. Hasil modifikasi transformasi Bostick diuji menggunakan data magnetotelurik sintesis 1-D dan 2-D. Struktur 2-D dapat diidentifikasi menggunakan inversi data magnetotelurik 1-D selama struktur tersebut tidak terlalu jauh menyimpang dari model 1-D (berlapis horisontal).

2. Metode Geo-radar

Metode Georadar atau disebut juga dengan metoda Elektromagnetik Subsurface Profilling merupakan salah satu metode Geofisika untuk memetakan bawah permukaan yang relatif dangkal. Metoda ini menggunakan prinsip-prinsip gelombang elektromagnetik yang kedalaman penetrasi dan besarnya amplitudo yang terekam sangat tergantung pada sifat kelistrikan dari batuan/media bawah permukaan dan frekuensi peralatan yang digunakan.

Warna penampang vertikal atau citra rekaman georadar tersebut menunjukkan sinyal yang terekam. Warna hitam berarti sinyal yang terekam cukup tinggi, warna putih berarti sinyalnya sangat lemah (tidak ada sinyal). Sedangkan sinyal antaranya ditunjukkan oleh abu-abu (skala abu-abu). Intensitas sinyal ini sebanding juga dengan amplitudo gelombang pantul yang berkaitan dengan kontras konduktivitas.
Untuk menunjang interpretasi secara kualitatif, distribusi harga amplitudo yang berkaitan dengan konduktivitas yang terekam diklasifikasikan dalam bentuk warna dengan menggunakan beberapa perangkat lunak. Hal ini diterapkan untuk kasus sedimen lempung dengan hasil yang cukup memadai.

3. Metode Seismik

Metoda seismik adalah salah satu metoda eksplorasi yang didasarkan pada pengukuran respon gelombang seismik (suara) yang dimasukkan ke dalam tanah dan kemudian direleksikan atau 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 tanah diukur dengan sensor yang disebut geofon, yang mengukur pergerakan bumi.

Metode seismik merupakan salah satu bagian dari seismologi eksplorasi yang dikelompokkan dalam metode geofisika aktif, dimana pengukuran dilakukan dengan menggunakan sumber seismic (palu, ledakan, dll). Setelah usikan diberikan, 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.

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, yang dibangkitkan 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 bumi untuk eksperimennya dan menemukan keberadaan bidang batas antara mantel dan kerak bumi yang sekarang disebut sebagai Moho.

Pemakaian awal observasi seismik untuk eksplorasi minyak dan mineral dimulai pada tahun 1920an. Teknik seismik refraksi digunakan secara intensif 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 refraksi dan seismik refleksi.

1. Seismik refraksi (bias)

Metoda seismik refraksi mengukur gelombang datang yang dipantulkan sepanjang formasi 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 dan lokasi 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 posisi sumber ke penerima pada berbagai jarak tertentu. Pada metode ini, gelombang yang terjadi setelah usikan pertama (first break) diabaikan, sehingga sebenarnya hanya data first break saja yang dibutuhkan. Parameter jarak (offset) dan waktu jalar dihubungkan oleh sepat rambat gelombang dalam medium. Kecepatan tersebut dikontrol oleh sekelompok konstanta fisis yang ada 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 permukaan tanah pada suatu geophone. Refleksi dari suatu horison geologi mirip dengan gema pada suatu muka tebing atau jurang.Metoda seismic repleksi banyak dimanfaatkan untuk keperluan Explorasi perminyakan, penetuan sumber gempa ataupun mendeteksi struktur lapisan tanah.

Seismic refleksi hanya mengamati gelombang pantul yang datang dari batas-batas formasi geologi. 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. Secara umum, sinyal yang dicari adalah gelombang-gelombang yang terpantulkan dari semua interface antar lapisan di bawah permukaan. Analisis yang dipergunakan dapat disamakan dengan echo sounding pada teknologi bawah air, kapal, dan sistem radar. Informasi tentang medium juga dapat 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 yang relevan, yaitu kecepatan seismik.
2.Dapat menghasilkan citra kenampakan struktur di bawah permukan

3.Dapat dipergunakan untuk membatasi kenampakan stratigrafi dan beberapa kenampakan pengendapan.

4.Respon pada penjalaran gelombang seismik bergantung dari densitas batuan dan konstanta 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 jika diinginkan data yang baik
2.Perolehan data sangat mahal baik akuisisi dan logistik dibandingkan dengan metode geofisika lainnya.
3.Reduksi dan prosesing membutuhkan banyak waktu, membutuhkan komputer mahal dan ahli-ahli yang banyak.
4.Peralatan yang diperlukan dalam akuisisi umumnya lebih mahal dari metode geofisika lainnya.
5.Deteksi langsung terhadap kontaminan, misalnya pembuangan limbah, tidak dapat dilakukan.



EKSPLORASI GEOFISIKA

 

Metoda geofisika merupakan salah satu metoda yang umum digunakan dalam eksplorasi endapan bahan galian. Metoda ini tergolong kepada metoda tidak langsung, dan sering digunakan pada tahapan eksplorasi pendahuluan (reconnaissance), mendahului kegiatan-kegiatan eksplorasi intensif lainnya.
 


 

Adapun tahapan-tahapan pekerjaan yang umum digunakan dalam metoda geofisika adalah :
 

   1. Survei pendahuluan (penentuan lintasan)
   2. Pemancangan (penandataan titik-titik ukur) dalam areal target
   3. Pengukuran lapangan
   4. Pembuatan peta-peta geofisika
   5. Penarikan garis-garis isoanomali
   6. Penggambaran profile
   7. Interpretasi anomali

 
 
 
 
 
 
 
METODE SEISMIK REFRAKSI


Metode Seismik adalah suatu metode dalam ilmu Geofisika yang dipergunakan untuk mendeteksi struktur bawah permukaan. Metode ini termasuk metode geofisika aktif. Seismik di bagi menjadi dua yaitu Seismik Refraksi (Bias) dan Seismik Refleksi (Pantul). 



Prinsip Metode Seismik dipermukaan ditimbulkan oleh sumber menghasilkan gelombang mekanis. Sumber tersebut dapat berupa ledakan(eksplosien), vibroseis, airgun, watergun, hammer, weigh drop, tergantung jenis metode seismik yang dipergunakan.
 



Seismik Refleksi dipergunakan untuk mendeteksi Hidrokarbon. Sedang Seismik Refraksi dipergunakan untuk mendeteksi batuan atau lapisan yang letaknya cukup dangkal dan untuk mengetahui lapisan tanah penutup (overburden). Eksplorasi seismik adalah istilah yang dipakai di dalam bidang geofisika untuk menerangkan aktifitas pencarian sumber daya alam dan mineral yang ada di bawah permukaan bumi dengan bantuan gelombang seismik. Hasil rekaman yang diperoleh dari survei ini disebut dengan penampang 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.
 



Mekanisme pengambilan data lapangan yang dipergunakan dalam Seismik Refraksi adalah mengetahui jarak dan waktu yang terekam oleh alat Seismograf untuk mengetahui kedalaman dan jenis lapisan tanah yang diteliti. Dari getaran atau gelombang yang diinjeksikan dari permukaan tanah akan merambat kebawah lapisan tanah secara radial yang di mana pada saat bertemu lapisan dengan sifat elastik batuan di bawah permukaan yang berbeda. Maka gelombang yang datang akan mengalami pemantulan dan pembiasan. Gelombang yang melewati bidang batas dengan sifat lapisan yang berbeda akan terpantul dan terbiaskan kepermukaan kemudian di tangkap oleh alat reciver yaitu Geophone yang diletakkan di permukaan.
 



Perbandingan metode seismik dengan metode geofisika lainnya
 

Apabila dibandingkan dengan metode-metode gefisika lainnya, metode seismik memiliki beberapa keunggulan dan kelemahan, yaitu:


klik gambar untuk dapat melihat lebih jelas

 

Berdasar kelemahan dan keunggulannya, maka metode seismik sangat baik digunakan jika dapat diperkirakan bahwa terdapat kontras kecepatan pada target yang diinginkan. Namun, mengingat bahwa suatu survei geofisika disamping keunggulan metode juga harus memperhatikan sisi ekonomisnya, maka pemilihan metode-metode yang cocok dari ‘segi ekonomis’ dan target menjadi sangat penting.
 

Perbandingan Seismik Bias dan Pantul
 

Keunggulan dan kelemahan metode seismik bias dan pantul adalah sebagai berikut.




klik gambar untuk dapat melihat lebih jelas



 

Berdasar perbedaan-perbedaan tersebut, teknik refleksi lebih mampu menghasilkan data pengamatan yang dapat diinterpretasikan (interpretable). Seperti telah dinyatakan sebelumnya, bagaimanapun juga teknik refleksi membutuhkan biaya yang lebih besar. Biaya tersebut biasanya sangat signifikan secara ekonomis.
 

Karena survey refleksi membutuhkan biaya lebih besar daripada survey refraksi, maka sebagai konsekuensinya survey refraksi lebih senang digunakan untuk lingkup sempit/kecil. Misalnya digunakan dalam mendukung analisis lingkungan atau geologi teknik. Sedangkan survey refleksi digunakan dalam eksplorasi minyak bumi.
 
Seismologi

   

Seismologi merupakan salah satu cabang ilmu dari geofisika yang mempelajari fenomena getaran yang terjadi pada bumi yang dilakukan dari permukaan bumi. Kata – kata seismologi sendiri berasal dari bahasa Yunani yaitu, seismos yang berarti getaran atau goncangan dan logos yang berarti ilmu pengetahuan.
 

Cabang – cabang ilmu seismologi:
 

    *  seismologi gempa bumi
    *  seismologi teknik
    *  seismologi prospecting
    *  seismologi nuklir
    *  seismologi forecasting

         

Kendala dalam pengamatan seismologi adalah sering terjadinya perbedaan interpretasi antara peneliti yang satu dengan peneliti lainnya.
 

Seismologi mulai berkembang menjadi ilmu modern saat kota Lisboa, Portugal hancur lebur akibat gempa besar yang terjadi pada tanggal 1 November 1755. Dasar teori yang digunakan oleh ilmu seismologi adalah teori elastisitas yang dikembangkan oleh Cauchy dan Poisson.








Referensi :
 

http://hendragrandis.files.wordpress.com/2008/09/inversi_2008.pdf
 

http://id.wikipedia.org/wiki/Geofisika
 

http://bbmgwil2.bmg.go.id/Teori%20Seismologi.php









Soren Agustinus
270110090130

EKSPLORASI GEOFISIKA

I N T I S A R I
Penyelidikan geofisika yang telah dilakukan oleh Sub.Dit Geofisika, Direktorat Sumberdaya Mineral sampai saai ini, baik yang ditunjang oleh dana APBN maupun berupa kerjasama dengan pihak ketiga antara lain meliputi eksplorasi mineral logam untuk berbagai tipe mineralisasi, eksplorasi batubara dalam kaitannya dengan studi cekungan pengendapan batubara dan beberapa penyelidikan geofisika untuk bahan galian industri.
Penerapan metoda geofisika secara terintegrasi untuk beberapa tipe mineralisasi yang berbeda telah menunjukan hasil-hasil yang baik dan sangat membantu para akhli eksplorasi dalam melokalisir daerah prospek mineralisasi.
Dalam eksplorasi endapan batubara, metoda geofisika sangat membantu terutama dalam eksplorasi yang bersifat regional sampai semi regional dalam menentukan batas-batas suatu cekungan sedimentasi yang berkaitan dengan pengendapan batubara, struktur geologi yang mempengaruhi terhadap kontinuitas penyebaran batubara dan intrusi batuan yang mempengaruhi terhadap kualitas batubara.
Dalam disiplin lainnya, metoda geofisika sangat intensip digunakan antara lain dalam eksplorasi minyak bumi, panas bumi, geohidrologi, geologi teknik, antropologi dan bahkan dalam pencarian harta karun.

1. PENDAHULUAN
Sebagai bagian dari Direktorat .Sumberdaya Mineral, tugas Sub.Dit Geofisika diantaranya ialah melakukan pemetaan struktur geologi bawah permukaan yang berfungsi sebagai penunjang eksplorasi dalam melokalisir daerah prospek mineralisasi dan keberadaan endapan batubara
Keberhasilan hasil penyelidikan geofisika tergantung dari tiga faktor utama yaitu: i.). Pengambilan data yang benar yang meliputi penentuan metoda yang tepat, ketelitian alat dan kualitas operator
ii.) Pengolahan data yang ditunjang oleh fasilitas yang memadai dan
iii.). Interpretasi yang didukung oleh kemampuan individu yang tinggi.Untuk memenuhi kriteria tersebut di atas Sub.Geofisika, khususnya Direktorat Sumberdaya mineral telah melakukan intensifikasi dalam pengadaan peralatan teknologi tinggi antara lain, seismik refleksi, IP dan Well Logging, pengadaan komputer dan program-program aplikasi. Pendidikan formal maupun nonformal berupa kerja sama dengan pihak ketiga yang mempunyai pengalaman dalam bidang eksplorasi dalam rangka alih teknologi untuk mendapatkan sumberdaya manusia yang berkualitas.
Aplikasi metoda geofisika dalam eksplorasi mineral merupakan disiplin yang sangat sulit, karena disatu pihak dituntut untuk memberikan hasil yang nyata, sedangkan dilain pihak kondisi alamiah yang sangat tidak homogen dan kecilnya kontras sifat fisika yang ada, menyebabkan hasil yang diperoleh sangat sulit untuk diprediksi dan diinterpretasi. Meskipun demikian dari sekian banyak penyelidikan yang telah dilakukan, tidak sedikit yang berhasil memberikan gambaran yang baik dan informatip terhadap para manager eksplorasi.
Beberapa hasil penyelidikan geofisika yang cukup baik yang pernah dilakukan antara lain akan dibahas dalam pembahasan di bawah ini.

2. APLIKASI METODA GEOFISIKA PADA EKSPLORASI MINERAL LOGAM TIPE PORPIRI
Lokasi penyelidikan yaitu di daerah Dawagu, Irian Jaya. Metoda geofisika yang diterapkan dalam penyelidikan ini yaitu IP, Geomagnet dan potensial diri (SP).
Alat yang digunakan antara lain :
- Alat IP buatan IRISH INSTRUMENT Inc. yaitu konsorsium antara BRGM dan OYO Co, terdiri dari transmitter VIP-3000 dengan kemampuan mengirim arus maksimum 3 amper, dan alat penerima ELREC-T sistim digital yang dapat mengukur IP dengan cara time domain maupun frekuensi domain.
- Dua buah Proton Magnetometer Geometric, buatan USA, model G.856.
- Satu unit alat ukur SP yang terdiri dari dua buah elektroda tak terpolarisasi, digital voltmeter dan kabel.
Hasil penyelidikan menunjukan bahwa daerah mineralisasi ditunjukan oleh anomali magnet, chargeability dan SP negatip tinggi. Anomali magnet mencapai besaran mencapai lebih dari 1000 gamma sedangkan anomali IP menunjukan harga backround kira-kira 20 mV. Anomali SP pada pusat inrusi porpiri mencapai – 350 mV. Hasil pemboran menunjukan bahwa anomali magnet tinggi yang tidak ditunjang oleh IP tinggi tidak menunjukan adanya mineralisasi. (lihat Gambar 1).

3. APLIKASI METODA GEOFISIKA PADA EKSPLORASI MINERAL LOGAM TIPE EPITHERMAL SULFUR RENDAH
Lokasi penyelidikan yaitu di daerah Cikalong Kulon, Kabupaten Cianjur, Jawa Barat. Metoda geofisika yang diterapkan yaitu metoda geomagnet, tahanan jenis dan gayaberat.
Alat yang digunakan terdiri dari :
- Dua buah Proton Magnetometer Geometric, buatan USA, model G.856.
- Satu unit alat ukur tahanan jenis merk NANIURA, hasil rakitan Sub. Dit. Geofisika, DSM.
- Gravimeter La Coste & Romber model G.827, buatan Canada.
Hasil penyelidikan menunjukan adanya struktur patahan berarah hampir utara-selatan yang ditunjukan oleh kontak antara pola anomali magnet rendah dan anomali tinggi tinggi dan kelurusan anomali gayaberat rendah sebagai pantulan dari zona lemah yang mempunyai densiti lebih rendah. Mineralisasi ditunjukan oleh anomali tahanan jenis tinggi dengan bentuk khas seperti yang ditunjukan model anomali Aplikasi metoda geofisika dalam eksplorasi mineral merupakan disiplin yang sangat sulit, karena disatu pihak dituntut untuk memberikan hasil yang nyata, sedangkan dilain pihak kondisi alamiah yang sangat tidak homogen dan kecilnya kontras sifat fisika yang ada, menyebabkan hasil yang diperoleh sangat sulit untuk diprediksi dan diinterpretasi. Meskipun demikian dari sekian banyak penyelidikan yang telah dilakukan, tidak sedikit yang berhasil memberikan gambaran yang baik dan informatip terhadap para manager eksplorasi.
Beberapa hasil penyelidikan geofisika yang cukup baik yang pernah dilakukan antara lain akan dibahas dalam pembahasan di bawah ini.

4. APLIKASI METODA GEOFISIKA PADA EKSPLORASI MINERAL LOGAM TIPE EPITHERMAL SULFUR TINGGI
Lokasi penyelidikan yaitu di daerah Teluk Awang, Kabupaten Lombok Tengah, Nusa Tenggara Barat. Metoda yang digunakan yaitu geomagnet, tahanan jenis dengan cara pemetaan Schlumberger dan dipole-dipole dan cara gayaberat.
• Alat yang digunakan antara lain :
• Dua buah Proton Magnetometer Geometric, buatan USA, model G.856
• Satu unit alat ukur tahanan jenis merk NANIURA, hasil rakitan Sub.Dit.Geofisika, DSM
• Gravimeter La Coste & Romber model D.114, buatan Canada.
Hasil penyelidikan menunjukan kelurusan kontur anomali, berarah utara-selatan, timurlaut-baratdaya sampai hampir barat-timur yang ditunjukan oleh peta anomali magnet, gayaberat dan tahanan jenis dan ditafsirkan sebagai struktur patahan. Struktur patahan yang ditunjukan oleh hasil penyelidikan geofisika ini ditunjang oleh adanya kenampakan di lapangan.
Analisa kimia pada batuan breksi yang tersilisifikasi yang diambil pada zona patahan berarah utara-selatan, timurlaut-baratdaya menunjukan adanya kandungan unsur Au mencapai 147 ppb.
Daerah yang terletak di bagian utara yang mengindikasikan tipe mineralisasi epithermal sulfur tinggi yaitu dengan adanya native sulfur dan alunit berkorelasi dengan anomali gayaberat rendah yang dilalui oleh kelurusan kontur anomali yang ditafsirkan sebagai struktur patahan.

5. APLIKASI METODA GEOFISIKA PADA ENDAPAN EMAS PLACER
Lokasi penyelidikan yaitu di daerah Takaoi, Kabupaten Kahayan Hulu, Kalimantan Tengah. Metoda yang diterapkan dalam penyelidikan ini yaitu metoda tahanan jenis dengan mengaplikasikan konfigurasi dipole-dipole dan Schlumberger sebagai kontrol terhadap hasil dipole-dipole.
Alat yang digunakan yaitu alat tahanan jenis SAS –3000 buatan Swedia.
Hasil penyelidikan menunjukan dengan jelas adanya tiga lapisan tiga lapisan yaitu lapisan tanah penutup dengan ketebalan rata-rata 3 meter, lapisan aluvium dengan ketebalan 7 sampai 10 meter yang ditempati oleh konglomerat dan sisipan lempung dan batuan dasar pada kedalaman antara 10 sampai 15 meter.
Akumulasi bijih-bijih emas terdapat pada lapisan konglomerat umumnya pada bagian dasar yaitu kontak antara batuan dasar dan konglomerat.

6. APLIKASI METODA GEOFISIKA DALAM EKSPLORASI ENDAPAN BATUBARA
Contoh penyelidikan geofisika untuk batubara yaitu penyelidikan struktur geologi dengan menggunakan metoda seismik refleksi di daerah Bayung Lincir, Kabupaten Banyuasin , Sumatra Selatan dan penyelidikan Aplikasi metoda geofisika dalam eksplorasi mineral merupakan disiplin yang sangat sulit, karena disatu pihak dituntut untuk memberikan hasil yang nyata, sedangkan dilain pihak kondisi alamiah yang sangat tidak homogen dan kecilnya kontras sifat fisika yang ada, menyebabkan hasil yang diperoleh sangat sulit untuk diprediksi dan diinterpretasi. Meskipun demikian dari sekian banyak penyelidikan yang telah dilakukan, tidak sedikit yang berhasil memberikan gambaran yang baik dan informatip terhadap para manager eksplorasi.
Beberapa hasil penyelidikan geofisika yang cukup baik yang pernah dilakukan antara lain akan dibahas dalam pembahasan di bawah ini.

7. PERALATAN GEOFISIKA
- Peralatan geofisika dalam kondisi baik yang ada di Sub.Dit.Geofisika dan Pemboran Eksplorasi, DSM
- Tiga buah Gravimeter La Coste & Romberg, Model G.914, G.422 dan Microgravimeter, Model D-114.
- Tiga buah Proton Magnetometer, Model G856, 1 Base Station Proton Magnetometer, Model G-866, Satu buah Proton magnetometer,Model G-816 dan 1 Proton Magnetometer Model G-826
- Dua buah alat ukur kerentanan magnet
- Tiga unit alat geolistrik, merk NANIURA, hasil rakitan Sub.Dit.Geofisika, DSM.
- Satu unit alat IP, buatan IRISH Inst, konsorsium antara OYO, Jepang dan BRGM Perancis.
- Alat Geonic EM-16 VLF
- Dua unit alat Well Logging, merk OYO
- Alat seismik refraksi/refleksi : Mc.Seis 1500, buata OYO Inc. Jepang Strata View - 60 channel, buatan Geometric, USA



michael ersada
270110090135



Selasa, 21 Desember 2010

Fenomena Geofisika

Negara Indonesia merupakan negara kepulauan yang terletak di dua benua dan dua samudera serta berada pada pertemuan tiga lempeng tektonik dalam wilayah khatulistiwa sehingga wilayah Indonesia sangat strategis dengan kekayaan dan keunikan kondisi Meteorologi, Klimatologi dan Geofisika.
Indonesia sangat peka terhadap perubahan faktor-faktor tersebut yang tidak mengenal batas wilayah negara baik lokal, regional maupun global. Kondisi tersebut menjadi daya saing bagi pengembangan ilmu pengetahuan dan teknologi pada tingkat imternasional serta memiliki potensi kerawanan terhadap bencana dan menjadi perhatian khusus untuk pengembangan penyelenggaraan Meteorologi, Klimatologi dan Geofisika.
Saat ini masalah ini dibawah pemangku kepentingan yaitu BMKG (Badan Meteorologi, Klimatologi dan Geofisika). Oleh karena itu, manusia dan semua kehidupan di bumi ini dipengaruhi keadaan dan fenomena  tersebut.
Dengan demikian sikap yang bijak terhadap MKG memandang bahwa atmosfer dan bumi merupakan sesuatu yang perlu dimanfaatkan, diminimalkan risikonya dan dipelihara kelestariannya agar memberikan manfaat bagi kesejahteraan umat manusia.
Penyelenggaraan MKG dilaksanakan berdasarkan beberapa aspek penting yang disesuaikan dengan lingkungan strategis dan modal dasar yang ada di wilayah Indonesia yaitu aspek geografi, aspek topografi dan kepulauan, aspek demografi, aspek ekologi, aspek ilmu pengetahuan dan teknologi serta aspek global dengan memperhatikan otonomi daerah dan akuntabilitas penyelenggaraan negara.
Kita turut bersyukur karena Negara Indonesia akhirnya memiliki Undang-Undang tentang MKG yang terkenal dengan UU No.31 Tahun 2009 tentang  Meteorologi,  Klimatologi dan Geofisika, yang terdiri atas 105 Pasal dan disahkan di Jakarta pada tanggal 1 Oktober 2009 oleh Presiden Susilo Bambang Yudhoyono serta Diundangkan di Jakarta pada tanggal 1 Oktober 2009 oleh Menteri hukum dan Hak Asasi Manusia oleh Andi Mattalatta serta telah dicatatkan pada lembaran Negara republik Indonesia tahun 2009 nomor 139.
Undang-undang tentang MKG memuat asas dan tujuan, pembinaan, penyelenggaraan, pengamatan, pengelolaan data, pelayanan, kewajiban penggunaan informasi, sarana dan prasarana, perubahan iklim, kerja sama internasional, penelitian, pengembangan, rekayasa, sumber daya manusia, hak dan peran serta masyarakat serta ketentuan pidana.
Pemerintah, pemerintah daerah dan pemangku kepentingan lain wajib menggunakan informasi MKG dalam penetapan kebijakan di sektor terkait dalam hal ini adalah: transportasi, pertanian dan kehutanan, pariwisata, pertahanan dan keamanan, konstruksi, tata ruang, kesehatan, sumber daya air, energi dan pertambangan, industri, kelautan dan perikanan serta penanggulangan bencana.
Informasi MKG mempunyai peran strategis dalam meningkatkan keselamatan jiwa dan harta, ekonomi serta pertahanan dan keamanan. Meteorologi adalah gejala alam yang berkaitan dengan cuaca; Klimatologi adalah gejala alam yang berkaitan dengan iklim dan kualitas udara; Geofisika adalah gejala alam yang berkaitan dengan gempa bumi tektonik, tsunami, gravitasi, magnet bumi, kelistrikan udara dan tanda waktu.
Mitigasi adalah usaha pengendalian untuk mengurangi risiko akibat perubahan iklim melalui kegiatan yang dapat menurunkan emisi/meningkatkan penyerapan gas rumas kaca dari berbagai sumber emisi. Penyelenggaraan MKG terdiri atas kegiatan : pengamatan, pengelolaan data, pelayanan, penelitian, rekayasa dan pengembangan serta kerja sama internasional.
Pengamatan meteorologi harus dilakukan paling sedikit terhadap unsur: radiasi matahari, suhu udara, tekanan udara, angin, kelembaban udara, awan, hujan, gelombang laut, suhu permukaan air laut dan pasang surut air laut.
Pengamatan Klimatologi meliputi: iklim (radiasi matahari, suhu udara, suhu tanah, tekanan udara, angin, penguapan, kelembaban udara, awan, hujan, dan kandungan air tanah) dan kualitas udara (pencemaran udara dan gas rumah kaca); kualitas udara yang meliputi: partikulat, sulfur dioksida, Nitrogen Oksida dan Nitrogen dioksida, Ozon, Karbon Monoksida dan komposisi kimia air hujan. Gas rumah kaca meliputi unsur: Karbon dioksida, methan, nitrous oksida, hidrofluorokarbon, perfluorokarbon, sulfur heksafluorida, dan pengamatannya dilaksanakan secara berkesinambungan untuk jangka waktu tertentu.
Pengamatan geofisika harus dilakukan paling sedikit terhadap unsur: getaran tanah, gaya berat, kemagnetan bumi, posisi bulan dan matahari, penentuan sistem waktu, tsunami dan kelistrikan udara.

Contoh Fenomena Geofisika di Indonesia


Gerhana matahari merupakan kejadian alam yang langka, khususnya gerhana matahari cincin yang terjadi pada tanggal 26 Januari 2009. Karena kejadian ini langka, tidak semua lokasi di Indonesia dapat menyaksikan gerhana matahari ini. Perhitungan astronomi menunjukkan bahwa di Indonesia, gerhana matahari cincin ini akan dapat dilihat di Propinsi Lampung, Serang, Cilegon, p. Belitung dan sebagian Belitung, Pangkalan Bun, Sampit, Samarinda, Bontang, Toli-toli. Kota Jakarta akan dapat melihat gerhana matahari sebagian.

Karena kejadian matahari cincin tanggal 26 januari 2009 ini sangat istimewa, maka BMKG akan melakukan pengukuran dampak gerhana matahari tersebut terhadap fenomena meteorologi dan geofisika. Pengukuran dilakukan dengan menggunakan peralatan yang standard dan terkalibrasi, sehingga diharapkan dapat menghasilkan data yang valid.

Kenapa di Propinsi Lampung?
Pemilihan lokasi ini berdasarkan beberapa pertimbangan antara lain :
1. Perhitungan astronomi menunjukkan sumbu lintasan gerhana matahari cincin melalui Propinsi Lampung.
2. Di propinsi lampung terdapat sesar Semangko, yang merupakan bagian dari Sesar Sumatra. Sehingga ada tidaknya pengaruh gerhana terhadap kejadian gempabumi, dapat dilakukan di sekitar sesar ini.
3. Selain itu propinsi Lampung relative dekat dengan Jakarta, sehingga mobilitas peralatan dari Jakarta lebih mudah.

Apa yang akan dimonitor dan menggunakan alat apa ?
Pengamatan Gerhana matahari Cincin. Untuk mengamati kejadian gerhana matahari cinncin ini, akan digunakan dengan teropong. Teropong dilengkapi dengan peralatan tambahan sehingga hasil pengamatannya dapat disimpan dalam suatu computer yang selanjutnya dapat diprojeksikan pada suatau layar. Sehingga kejadian gerhana dapat disaksikan melalui layar tersebut, untuk menghindari kemungkinan kerusakan mata bila melihat gerhana matahari secara langsung.


Pengamatan fenomena Meteorologi

Salah satu dampak langsung dari kejadian gerhana matahari adalah berkurangnya intensitas penyinaran matahari. Hal ini sudah pasti akan mempengaruhi temperature udara dimana gerhana itu dapat disaksikan. Perubahan temperatur udara ini juga dapat mempengaruhi tekanan udara. Perbedaan intensitas penyinaran, temperaur, tekanan udara dll. ini akan diukur dengan menggunakan peralatan AWS standar dari BMKG, sehingga dapat dinyatakan secara kuantitatif perbedaan tersebut.
Tujuan : Untuk mengukur secara kuantitas perbedaan nilai temperatur, intensitas penyinaran, tekanan udara dsb. Sebagai dampak gerhana matahari cincin.
Alat yang digunakan : Portabel AWS (Automatic Weather Station).

Pengamatan fenomena Geofisika

Fenomena geofisika yang diamati adalah kemagnitan bumi, pasang surut bumi, dan aktifitas mikroseismik di sesar Sumatra bagian selatan.


Pengamatan kemagnitan bumi.

Pengaruh intensitas penyinaran matahari, akan mempengaruhi pula densitas ion di lapisan ionosfera. Hal ini akan mepengaruhi besarnya medan magnit bumi yang terukur di permukaan bumi. Untuk mengukur perbedaan besarnya magnet bumi ini digunakan proton precession magnetometer.

Pengamatan gravitasi bumi.

Dengan adanya kejadian gerhana matahari menunjukkan bahwa pada saat itu jarak antara bumi dan matahari relative lebih dekat, dan posisi bulan terletak diantara matahari dan bumi. Hal ini akan mempengaruhi besarnya gravitasi (gaya tarik menarik antara bumi dengan matahari dan bulan, yang akan mempengaruhi pasang surut bumi, dalam hal ini gravitasi akan mengalami kenaikan. Dengan memonitor besarnya gravitasi di suatu titik, maka akan dapat diukur perbedaan pasang surut bumi dalam keadaan biasa dengan pada saat terjadi gerhana. Alat yang digunakan untuk mengukuran ini adalah gravimeter (CG-5), yang mempunyai ketelitian ukur hingga milli gal.

Pengamatan gempa bumi mikro.

Gempa bumi terjadi karena adanya pelepasan energi strees dari suatu sesar tertentu, setelah sesar tersebut tidak dapat menahan stress yang ada. Kondisi atau tingkatan stress yang ada di suatu sesar bervariasi dari sesar satu dengan lainnya. Kenaikan pasang surut bumi dapat menjadi pemicu terjadinya pelepasan energi stress dari sesar yang kondisi sesarnya sudah jenuh, sehinga terjadi gempabumi. Salah satu sesar yang dilewati oleh lintasan gerhana matahari kali ini adalah sesar Semangko, yang merupakan ujung selatan sesar Sumatra. Untuk memonitor kemungkinan terjadinya gempabumi mikro di sesar Semangko ini digunakan seismograph yang dipasang disekitar sesar tersebut.



AMANDA PUTRIYANI
270110090133

Minggu, 19 Desember 2010

Metode – Metode Geofisika



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. 

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 :
  1. Medan magnet utama yang bersumber dari dalam bumi dan berubah terhadap waktu
  2. Medan luar yang bersumber dari luar bumi dan merupakan hasil ionisasi di atmosfer yang ditimbulkan oleh sinar ultraviolet dari matahari
  3. 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.

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).

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 :
  1. 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.
  2. 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.

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.

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.

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.

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.

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.

Alat - alat Geofisika : 
 Gravitymeter LaCoste & Romberg Tipe G
Alat Geofisika untuk Metode Gravitasi 

ENVI VLF Scintrex.
Alat Geofisika untuk Metode Very Low Frequency 

Sumber : 

Muhammad Rizki 
270110090129 


Geofisika


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:.




























































































Riki Sunaryo


270110090132









 
 Metode
Parameter yang diukur
Sifat-sifat fisika yang terlibat

Magnetik
Resistivitas

Polarisasi terinduksi


Potensial listrik

Elektromagnetik

Radar
Waktu tiba gelombang seismik pantul atau bias, amplitudo dan frekuensi gelombang seismik
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