Pengantar Praktikum Metode Gravitasi dan Magnetik

Modul 1
Pengantar Praktikum Metode Gravitasi dan Magnetik
Di antara sifat fisis batuan yang mampu membedakan antara satu macam batuan
dengan batuan lainnya adalah massa jenis dan suseptibiltas batuan. Distribusi massa jenis
dan suseptibilitas yang tidak merata pada batuan penyusun kulit bumi akan memberikan
variasi harga medan gravitasi dan magnetik di permukaan bumi. Metode medan gravitasi dan
magnetik adalah metode-metode penyelidikan dalam geofisika yang didasarkan pada variasi
medan medan gravitasi dan magnetik di permukaan bumi.
Distibusi massa jenis dan suseptibiltas yang tidak seragam ini dapat disebabkan oleh
struktur geologi yang ada di bawah permukaan bumi. Walaupun kontribusi struktur geologi
terhadap varisasi harga medan gravitasi dipermukaan bumi sangat kecil dibandingkan
dengan nilai absolutnya, tetapi dengan peralatan yang baik variasi medan gravitasi di
permukaan bumi dapat terukur dari titik ke titik sehingga dapat dipetakan. Selanjutnya dari
peta tersebut dapat dilakukan interpretasi bentuk atau struktur bawah permukaan.
Variasi harga medan gravitasi di permukaan bumi tidak hanya disebabkan oleh
distribusi massa jenis yang tidak merata, tetapi juga oleh posisi titik amat dipermukaan bumi.
Hal ini disebabkan oleh adanya bentuk bumi yang tidak bulat sempurna dan relief bumi yang
beragam. Untuk itu diperlukan metode-metode tertentu untuk mereduksi pengaruh selain
karena distrbusi massa jenis.
Distribusi suseptibiltas batuan bawah permukaan yang menyebabkan adanya anomali
medan magnetik bumi disebabkan oleh magnetisasi terinduksi dan magnetisasi remanen
yang umumnya mempunyai arah dan intensitas yang berbeda. Magnetisasi remanen
mempunyai peranan yang besar pada megnetisasi batuan. Pengaruhnya tidak hanya dalam
besaran tetapi juga pada arahnya. Anomali yang didapat dari hasil pengukuran merupakan
gabungan dari keduanya atau hasil induksi murni. Jika arah medan magnetik remanen sama
dengan arah induksi, maka anomali bertambah besar dan sebaliknya.
Metode Gravity adalah salah satu metode eksplorasi geofisika, yang memanfaatkan
sifat daya tarik antar benda yang didapat dari densitasnya, jadi prinsip eksplorasi dengan
metode gravity ini yaitu mencari anomali gravity pada subsurface. Metode Gravity dilakukan
untuk menyelidiki keadaan bawah permukaan berdasarkan perbedaan rapat masa cebakan
mineral dari daerah sekeliling (rho = gram/cm3). Metode ini adalah metode geofisika yang
sensitive terhadap perubahan vertikal, oleh karena itu metode ini disukai untuk mempelajari
Prak Metode Gravitasi dan Magnetik
Page 1
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.
Metode gravity merupakan metode geofisika yang didasarkan pada pengukuran
variasi medan gravitasi bumi. Pengukuran ini dapat dilakukan dipermukaan bumi, dikapal
maupun diudara. Dalam metode ini yang dipelajari adalah variasi medan gravitasi akibat
variasi rapat massa batuan dibawah permukaan, sehingga dalam pelaksanaanya yang
diselidiki adalah perbedaan medan gravitasi dari satu titik observasi terhadap titik observasi
lainnya. Karena perbedaan medan gravitasi ini relatif kecil maka alat yang digunakan harus
mempunyai ketelitian yang tinggi.
Metode geomagnetik merupakan salah satu metode geofisika yang sering
digunakan untuk survei pendahuluan pada eksplorasi minyak bumi, panas bumi, batuan
mineral, maupun untuk keperluan pemantauan (monitoring) gunungapi. Metode ini
mempunyai akurasi pengukuran yang relatif tinggi, instrumentasi dan pengoperasian di
lapangan relatif sederhana, mudah dan cepat jika dibandingkan dengan metode geofisika
lainnya. Koreksi pembacaaan praktis tidak perlu dilakukan.
Pada umumnya peta anomali medan magnetik (untuk geofisika terapan biasanya
medan total atau medan vertikal) bersifat agak kompleks. Variasi medan lebih tak menentu
dan terlokalisir sebagai akibat dari medan magnetik dipole yang merupakan besaran vektor.
Peta anomali magnetik menunjukkan sejumlah besar anomali residu yang merupakan hasil
variasi yang besar bagian mineral magnetik yang terkandung dalam batuan dekat
permukaan. Sebagai akibat dari hal-hal tersebut di atas, maka interpretasi yang tepat dalam
metode geomagnetik relatif lebih sulit.
Kedua metode ini sering disebut sebagai metode geopotensial, yang umumnya
digunakan dalam eksplorasi minyak untuk menemukan struktur yang merupakan jebakan
minyak (oil trap), dan dikenal sebagai metode awal saat akan melakukan eksplorasi daerah
yang berpotensi hidrokarbon. Disamping itu metode ini juga banyak dipakai dalam
eksplorasi mineral dan lain-lain. Meskipun dapat dioperasikan dalam berbagai macam hal
tetapi pada prinsipnya metode ini dipilih karena kemampuannya dalam membedakan rapat
Prak Metode Gravitasi dan Magnetik
Page 2
massa suatu material terhadap lingkungan sekitarnya. Dengan demikian struktur bawah
permukaan dapat diketahui. Informasi tentang struktur bawah permukaan ini penting untuk
perencanaan langkah-langkah eksplorasi baik itu minyak maupun mineral lainnya. Eksplorasi
metode ini dilakukan dalam bentuk kisi atau lintasan penampang.
Selain untuk minyak bumi, metode geopotensial juga banyak diaplikasikan pada
beberapa persoalan, a.l.:
1. Eksplorasi panasbumi
2. Penelitian kegunungapian (struktur statis maupun monitoring periodik)
3. Pemetaan struktur patahan pada penelitian gempa bumi
4. Rongga di bawah tanah (gua, bunker, dll)  mikrogravitasi
5. Penentuan basement dan basin pada suatu area prospek migas
Salah satu contoh, gambar 1 merupakan peta rencana titik-titik ukur pada survei metode
gravitasi yang dilakukan pada area panas bumi.
1. Signifikansi dan Penggunaan Metode Gravitasi
Konsep – Panduan ini merangkum peralatan, prosedur lapangan, dan pengolahan
serta metode interpretasi digunakan untuk penentuan kondisi bawah permukaan karena
variasi densitas menggunakan metode gravitasi. Pengukuran gravitasi dapat digunakan
untuk luasan area geologi lebih dari ratusan kilometer persegi, tetapi juga dapat untuk
mendeteksi dangkal fitur yang lebih kecil di dalam tanah. Di beberapa daerah, metode
gravitasi dapat mendeteksi rongga bawah permukaan.
Manfaat lain dari metode gravitasi adalah bahwa pengukuran dapat dilakukan di
daerah yang padat penduduk, dimana metode geofisika lainnya mungkin tidak bekerja.
Sebagai contoh, pengukuran gravitasi bisa dibuat di dalam bangunan, di daerah perkotaan
dan di daerah yang terganggu oleh keramaian, listrik, dan elektromagnetik. Pengukuran
kondisi bawah permukaan dengan metode gravitasi membutuhkan sebuah gravitymeter dan
alat penentu posisi yang sangat akurat, terutama pengukuran elevasi dari stasiun gravitasi.
Satuan (unit) pengukuran yang digunakan dalam metode gravitasi adalah gal,
berdasarkan gaya gravitasi di permukaan bumi. Gravitasi rata-rata di permukaan bumi adalah
sekitar 980 gal. Unit umum digunakan dalam survei gravitasi adalah milligal (10-3 gal ). Pada
beberapa aplikasi, memerlukan pengukuran dengan akurasi sampai ke μgal (10-6 gals),
mereka sering disebut sebagai survei mikrogravitasi.
Sebuah survei gravitasi rinci biasanya menggunakan stasiun pengukuran berjarak
dekat (beberapa meter untuk beberapa ratus kaki) dan dilakukan dengan gravitymeter
Prak Metode Gravitasi dan Magnetik
Page 3
mampu membaca sampai μgals. Detil survei biasanya digunakan untuk melihat geologi lokal
atau kondisi struktural.
Sebuah survei gravitasi terdiri dari melakukan pengukuran gravitasi di stasiun
sepanjang garis profil atau grid. Pengukuran diambil secara berkala di base station (lokasi
referensi stabil noise-free) untuk mengoreksi drift instrumen.
Data gravitasi berisi anomali yang terdiri dari dalam efek lokal regional dan
dangkal. Dalam kasus pengukuran mikrogravitasi, maka efek lokal adalah efek yang sangat
dangkal, yang terkadang sangat menarik untuk diamati. Rincian tambahan metode gravitasi
banyak diberikan dalam Telford et al (4); Butler (5); Nettleton (6), dan Hinze (7).
Gambar 1. Rencana titik-titik amat pada survey grvaitasi pada area panas bumi.
Keterangan titik ukur pada gambar:
Lintasan pengambilan data terdiri dari lintasan A, B, C, D, E, F dan G sebanyak 189 titik pengambilan
data. Pada lintasan regional terdapat 74 titik ukur, sehingga jumlah titik pengambilan data terdapat 263
titik. Sehingga dalam titik ukur tersebut terdapat dua jenis titik ukur, lintasan utama dan lintasan
regional. Lintasan utama ini merupakan pengukuran inti yang letak titik ukurnya berada pada
sepanjang lintasan yang telah ditentukan. Dan lintasan regiona adalah pengukuran yang titik ukurnya
tidak berada di lintasan utama yang telah ditentukan. Pada satu lintasan pengukuran, interval
pengambilan titik adalah 250-500 m. Pada lintasan regional interval pengambilan titik adalah 500-1000
m sedangkan interval pengambilan titik pada daerah manifestasi panas bumi berkisar antara 100-150
m. Sehingga setelah semua proses akuisisi telah selesai, dapat dilanjutkan ke proses prosesing data
dengan berbagai pengolahan.
Prak Metode Gravitasi dan Magnetik
Page 4
2. Parameter Terukur pada metode Gravitasi
Metode gravitasi tergantung pada variasi lateral dan kedalaman dalam kepadatan
material bawah permukaan. Kepadatan dari tanah atau batuan merupakan fungsi dari
densitas mineral pembentuk batuan, porositas medium, dan densitas dari cairan mengisi
ruang pori. Rock kepadatan bervariasi dari kurang dari 1,0 g / cm 3 untuk beberapa batu
vulkanik vesikuler lebih dari 3,5 g / cm 3 untuk beberapa batuan beku ultrabasa.
Sebuah kontras densitas yang memadai antara kondisi latar belakang dan fitur yang
sedang dipetakan harus ada untuk fitur yang akan terdeteksi. Beberapa geologi yang
signifikan atau batas hidrogeologi mungkin tidak memiliki kontras densitas medan-terukur di
antara mereka, dan karenanya tidak dapat dideteksi dengan teknik ini. Sedangkan metode
gravitasi langkah-langkah variasi densitas bahan bumi, itu adalah penerjemah yang,
berdasarkan pengetahuan tentang kondisi lokal atau data lain, atau keduanya, harus
menginterpretasikan data gravitasi dan tiba di solusi geologi yang wajar.
Prak Metode Gravitasi dan Magnetik
Page 5