PERBEDAAN METODE GEOFISIKA EKSPLORASI

 PERBEDAAN METODE GEOFISIKA EKSPLORASI

A.                Pengertian Geofisika

Geofisika berasal dari kata geo yang artinya bumi dan fisika. Jadi geofisika adalah ilmu yang menerapkan prinsip-prinsip fisika untuk mengetahui dan memecahkan masalah yang berhubungan dengan bumi, serta mempelajari bumi dengan prinsip fisika.

Pada dasarnya akar bidang keilmuan ada empat (4) yaitu : kimia, fisika, geologi, dan biologi (gambar 1.1)

a.       Kimia adalah ilmu yang mempelajari selu beluk materi.

b.      Fisika adalah ilmu yang memepelajari semua proses atau gaya yang bekerja pada matei.

c.       Geologi adalah ilmu yang mempelajari berbagai materi yang ada di kerak bumi.

d.      Biologi adalah ilmu yang mempelajari berbagai hal tentang organisme hidup.

e.       Astronomi adalah ilmu yang mempelajari tentang alam semesta di luar bumi.

   B.     Geofisika eksplorasi

Geofisika eksplorasi merupakan ilmu geofisika yang merupakan terapan prinsip-prinsip fisika untuk mengetahui dan memecahkan suau masalah, dimana dengan penyelesaiannya dilakukan eksplorasi atau survey secara langsung dengan menggunakan beberapa metode yang suda sering digunakan. Adapun beberapa metode yang digunakan yaitu metode gravitasi, metode geomagnetic, metode elektromagnetik,metode seismik, metode geolistrik. Dari kelima metode ini digunakan untuk memperoleh data sesuai dengan data yang diinginkan.

1.      Metode gravitasi

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

2.      Metode magnetik

Dalam survei dengan metode magnetik yang menjadi target dari pengukuran adalah variasi medan magnetik yang terukur di permukaan (anomali magnetik). Secara garis besar anomali medan magnetik disebabkan oleh medan magnetik remanen dan medan magnetik induksi. Medan magnet remanen mempunyai peranan yang besar terhadap magnetisasi batuan yaitu pada besar dan arah medan magnetiknya serta berkaitan dengan peristiwa kemagnetan sebelumnya sehingga sangat rumit untuk diamati. Anomali yang diperoleh dari survei merupakan hasil gabungan medan magnetik remanen dan induksi. Alat yang di gunakan dalam metode ini adalah magnetometer.

3.      Metode geolistrik

Metode geolistrik merupakan salah satu metode geofisika yang dapat digunakan untuk memberikan gambaran model resistivitas guna mendukung data geologi dalam proses eksplorasi geofisika. Model resistivitas bawah permukaan dapat menggambarkan struktur, sebaran, dan orientasi lapisan bawah permukaan bumi yang menjadi target dalam eksplorasi geofisika.Dalam survei lapangan metode ini sering digunakan untuk survei eksplorasi air tanah, eksplorasi mineral, pemetaan geoteknik (basment) pemetaan zona pencemaran (leaching), pemetaan bidang lincir zona longsor dan lain-lain.

Metode geolistrik merupakan metode yang menggunakan prinsip aliran arus listrik dalam menyelidiki struktur bawah permukaan bumi.Aliran arus listrik dapat mengalir di dalam tanah melalui batuan-batuan dan sangat dipengaruhi oleh adanya air tanah dan garam yang terkandung di dalam batuan serta adanya mineral logam dan panas yang tinggi (hidrothermal). Metode dalam geolistrik adalah metode yang sering digunakan adalah wenner dan slumberger. Dengan menggunakan alat restisivity meter.

4.      Metode seismik

Metoda seismik didasarkan pada prinsip perambatan gelombang yang mengikuti Hukum Snellius, Hukum Fermat, dan Hukum Huygen.

·         Hukum Snelius

Ketika gelombang seismik melalui lapisan batuan dengan impedansi akustik yang  berbeda dari lapisan batuan yang dilalui sebelumnya, maka gelombang akan terbagi. Gelombang tersebut sebagian terefleksikan kembali ke permukaan dan sebagian diteruskan merambat dibawah permukaan.

Apabila sinar datang dari medium optis kurang rapat ke medium optis lebih rapat, maka sinar tersebut akan dibiaskan cenderung mendekati garis normal, jadi sudut datang akan lebih besar dari sudut bias dan sebaliknya apabila sinar datang dari medium optis lebih rapat ke medium optis kurang rapat, maka sinar akan dibiaskan cenderung menjauhi garis normal, sehingga sudut datang akan lebih kecil dari sudut bias.

·         Hukum Fermat

Menurut Fermat, besarnya sudut pantul akan sama dengan besarnya sudut datangnya cahaya. Gelombang menjalar dari satu titik ke titik lain melalui jalan tersingkat waktu penjalarannya. Dengan demikian jika gelombang melewati sebuah medium yang memiliki variasi kecepatan gelombang seismik, maka gelombang tersebut akan cenderung melalui zona-zona kecepatan tinggi dan menghindari zona-zona kecepatan rendah (Jamady, 2011).

·         Hukum Huygen

Prinsip Huygen menyatakan bahwa setiap titik pada muka gelombang merupakan sumber bagi gelombang baru.Posisi dari muka gelombang dalam dapat seketika ditemukan dengan membentuk garis singgung permukaan untuk semua wavelet sekunder. Prinsip Huygens mengungkapkan sebuah mekanisme dimana sebuah pulsa seismik akan kehilangan energi seiring dengan bertambahnya kedalaman (Asparini, 2011).

·      Aplikasi metoda seismik biasanya terdiri dari dua macam yaitu Seismik Refraksi dan Seismik Refleksi.

1.      Seismik Refraksi

Metoda seismik refraksi memanfaatkan gelombang seismik yang direfraksikan mengikuti batas-batas lapisan batuan di bawah permukaan. Waktu tempuh gelombang antara sumber gelombang dan penerima (geofon) akan menghasilkan gambaran tentang kecepatan dan kedalaman lapisan. Metoda seismik refraksi banyak digunakan untuk eksplorasi dangkal dan keteknikan. Berdasarkan hukum Snellius, besarnya sudut datang akan menentukan apakah gelombang itu dipantulkan atau dibiaskan.

2.      Seismik Refleksi

Metoda seismik refleksi memanfaatkan waktu tempuh perambatan gelombang yang dipantulkan kembali oleh bidang batas batuan. Rekaman waktu tempuh gelombang pantul untuk suatu lintasan, setelah melalui pengolahan data akan memberikan gambaran bawah permukaan berdasarkan perbedaan kecepatan gelombang yang dipengaruhi oleh densitas batuan. Refleksi gelombang tersebut direkam dengan alat dan menunjukkan berbagai variasi amplitudo sebagai respon dari berbagai pelapisan di bawah permukaan bumi (Gambar 2.5), sehingga lapisan-lapisan tersebut akan muncul sebagai horizon reflektor (Gambar 2.6.). Jika kecepatan masing-masing lapisan tadi dapat dihitung dari waktu pantul yang direkam (v = s/t) kedalaman masing-masing lapisan dapat dihitung.

Alat yang digunakan dalam metode ini adalah seismogram.

5.      Metode elegtromagnetik

Metoda elektromagnetik adalah salah satu metoda dalam eksplorasi geofisika. Pada umumnya ia digunakan untuk pencarian bahan-bahan yang memiliki sifat konduktif yang tinggi. Salah satu metoda elektromagnetik ialah metoda elektromagnetik VLY (Very Low Frequency Electromagnetic). Dalam metoda ini dimanfaatkan medan elektromagnetik yang dibangkitkan oleh pemancar-pemancar radio berfrekuensi sangat rendah dengan daya besar yang biasanya digunakan untuk kepentingan navigasi kapal-kapal selam. Frekuensi yang digunakan ialah antara 15 KHz – 30 KHz. Alat yang digunakan dalam metode ini adalah GPR

   C.     Perbedaan kelima metode

Perbedaan yang secara transparan bisa diamati dari kelima metode ini adalah metode geofisika eksplorasi menggunakan prinsip yang berbeda. Metode gravitasi menggunakan pengukuran medan gravitasi dan pengukuran dilakukan dipermukaan bumi dengan menggunakan alat gravitimeter, metode geomagnet menggunakan analisis harmonik dari medan magnet bumi dengan menggunakan alat magnetometer , metode geolistrik aliran arus listrik dengan menggunakan alat berupa Resistivity Meter IP Geo400, metode seismik menggunakan prinsip respon gelombang seismic,alat yang digunalkan adalah berupa seismoter dan metode elektromagnetik menggunakan prinsip medan elektromagnetik dan alat yang digunakan adalah GPR. Hasil data yang diperoleh berbeda-beda sesuai dengan data yang diingikan pada metode masing-masing. kelima metode ini juga bisa dikombinasikan agar data yang diperoleh bisa bervariasi. dan akhir dari data ini bisa menghasilkan data tiga dimensi untuk data bawah permukaan bumi.