Upload
egableph
View
37
Download
7
Embed Size (px)
DESCRIPTION
OK
Citation preview
BAB I
PENDAHULUAN
I.1. Latar Belakang
Gravitasi adalah suatu gaya tarik menarik antara 2 partikel yang
mempunyai massa dan terpisahkan oleh jarak tertentu sedangkan metode
gravity adalah salah satu metode eksplorasi dalam geofisika, yang memenfaatkan
perbedaan gravitasi bumi yang bervariasi akibat dari gaya lain yang banyak
pengaruh. Lalu dalam eksplorasi gravitasi yang dicari adalah suatu anomali
gravitasi yang dapat mencirikan suatu tempat.
Dalam praktikum gravitasi ini merupakan suatu bentuk kegiatan untuk
meningkatkan pengetahuan ini tidak hanya secara teoritis saja, namun juga
langsung di praktikan di lapangan sehingga diperoleh suatu tingkat pemahaman
dan keahlian tertentu yang dicapai praktikan. Pada dasarnya ilmu gravitasi dapat
dipelajari di bangku perkuliahan, namun kita juga membutuhkan skill yang lebih
untuk memperoleh proses pembiasaan (habit forming), dan melakukan hal yang
tepat dan cepat ketika di lapangan karena sudah mempunyai pengalaman. Semoga
setelah praktikan menjalani praktikum gravitasi ini akan semakin terbiasa dan
tahu apa yang yang harus dilakukan ketika dihadapkan dengan keadaan yang
komplek ketika dilapangan
I.2. Maksud dan Tujuan
Maksud dari praktikum gravity acara pertama ini agar dapat mengetahui
dan memahami teori dasar konsep perhitungan dasar gravity, tujuan dari
praktikum gravity ini ini ada untuk mencari nilai G observasi ( anomali gravitasi)
dengan melakukan koreksi terlebih dahulu.
1
BAB II
DASAR TEORI
II.1. Metode Gravity
Metode gravitasi adalah suatu metode eksplorasi yang mengukuran medan
gravitasi pada kelompok-kelompok titik pada lokasi yang berbeda dalam suatu
area tertentu. Tujuan dari eksplorasi ini adalah untuk mengasosiakan variasi dari
perbedaan distribusi rapat massa dan juga jenis batuan.
Tujuan utama dari studi mendetail data gravitasi adalah untuk memberikan
suatu pemahaman yang lebih baik mengenai lapisan bawah geologi. Metode
gravitasi ini secara relatif lebih murah, tidak mencemari dan tidak merusak (uji
tidak merusak) dan termasuk dalam metode jarak jauh yang sudah pula digunakan
untuk mengamati permukaan bulan. Juga metoda ini tergolong pasif, dalam arti
tidak perlu ada energi yang dimasukkan ke dalam tanah untuk mendapatkan data
sebagaimana umumnya pengukuran.
Pengukuran percepatan gravitasi memberikan informasi mengenai densitas
batuan bawah tanah. Terdapat rentang densitas yang amat lebar di antara berbagai
jenis batuan bawah tanah, oleh karena itu seorang ahli geologi dapat melakukan
inferensi atau deduksi mengenai strata atau lapisan-lapisan batuan berdasarkan
data yang diperoleh. Patahan yang umumnya membuat terjadinya lompatan pada
penyebaran densitas batuan, dapat teramati dengan metode ini.
II.2. Hukum Dasar Metode Gravity
Interaksi antara dua benda yang berjarak r ialah timbulnya gaya tarik
menarik antar kedua benda tersebut. Bila perbandingan massa kedua benda
bernilai sangat besar, maka benda yang mempunyai massa lebih besar akan
menimbulkan medan gravitasi terhadap benda yang massanya jauh lebih kecil.
Sehingga benda yang mempunyai massa jauh lebih kecil tersebut akan mengalami
medan gravitasi oleh benda bermassa besar. Jika kita analogikan pada massa
benda m dipermukaan bumi dengan massa bumi M, maka dapat kita katakan
2
bahwa massa bumi M sebagai sumber medan gravitasi terhadap benda m.Fisisnya
benda m akan mengalami percepatan gravitasi bumi yang besarnya :
(2.1)
r diukur sebagi jarak benda m terhadap pusat massa bumi. Dimensi medan
gravitasi ialah N/kg atau m/s2. Medan atau percepatan gravitasi sebenarnya tidak
tepat mengarah ke pusat bumi, karena efek rotasi bumi akan menimbulkan
percepatan sentripetal. Dalam hal ini pusat lingkaran bukanlah pusat bumi karena
lingkaran tersebut adalah lingkaran garis bujur, yaitu lingkaran yang sejajar garis
khatulistiwa. Namun efek ini sangat kecil dibanding percepatan tarikan bumi, oleh
karena itu dapat diabaikan, dan dianggap bahwa g vertikal ke bawah. Persebaran
benda atau batuan pada lapisan bumi ialah tidak homogen, oleh karena itu antara
batuan yang satu terhadap yang lainnya saling berpengaruh. Ketidak homogenan
ini dikarenakan adanya perbedaan densitas atau distribusi rapat massa. Sehingga
setiap batuan atau material memberikan harga respon gravitasi yang berbeda-
beda. Perbedaan respon gravitasi tersebut sangatlah kecil, maka dibutuhkan satuan
yang berorder mikro. Dalam satuan SI, satuan dasar g ialah m/s2, bila dalam
satuan cgs ialah cm/s2 atau gal, maka perbedaan g sering juga ditulis dalam satuan
mgal (mili gal).
1 gal = 1 cm/s2 = 1000 mgal = 10.000 gu = 1.000.000 μgal
*gu =gravity unit
3
Cara melakukan konversi adalah sebagai berikut:
Misal hasil pembacaan gravity meter 1714,360. Nilai ini diambil nilai
bulat sampai ratusan yaitu 1700. Dalam tabel konversi nilai 1700 sama dengan
1730,844 mGal Sisa dari hasil pembacaan yang belum dihitung yaitu 14,360
dikalikan dengan faktor interval yang sesuai dengan nilai bulatnya, yaitu 1,01772
sehingga hasilnya menjadi 14,360 x 1,01772 = 14.61445 mGal.
Kedua perhitungan diatas dijumlahkan, hasilnya adalah (1730,844 +
14.61445) x CCF = 1746.222 mGal. Dimana CCF (Calibration Correction Factor)
merupakan nilai kalibrasi alat Gravity meter LaCoste & Romberg type G.525
sebesar 1.000437261.
II.3. Faktor Yang Mempengaruhi Gravitasi
Gravitasi merupakan sifat percepatan pada bumi yang menghasilkan benda
jatuh secarabebas. Percepatan gravitasi pada setiap tempat di permukaan bumi
tidaklah sama. Di equatorpercepatan gravitasi sekitar 9,78 m/s, sedangkan di
daerah kutub sekitar 9,83 m/s. Terdapatdua faktor yang mempengaruhi hal
tersebut. Pertama bumi kita tidak benar-benar bulat,percepatan gravitasi
bergantung pada jaraknya dari pusat bumi. Kedua, percepatan gravitasitergantung
dari jaraknya terhadap permukaan bumi. Ketiga, kepadatan massa bumi
yangberbeda-beda (Daryono, 1992: 14).Pertama, bentuk bumi yang tidak benar-
benar bulat yaitu bulat pepat seperti gambardisamping ini. Sehingga gaya
sentrifugal yangmenentang gravitasi lebih besar di equator. Halinilah yang
menyebabkan jarak equator ke pusatbumi lebih jauh dari pada jarak kutub ke
pusatbumi. Akibatnya percepatan gravitasi bumi diequator lebih kecil daripada
dikutub.Kedua, topografi permukaan bumi yang beragam menyebabkan
perbedaan percepatangravitasi. Karena percepatan gravitasi tergantung dari
jaraknya terhadap permukaan bumi.Sehingga semakin tinggi sebuah benda dari
permukaan bumi, semakin kecil percepatangravitasi.Ketiga, kepadatan atau
kerapatan massa bumi yang berbeda-beda menghasilkangravitasi pada permukaan
bumi yang berbeda pula. Makin padat atau rapat massa bumi makamakin kecil
gravitasinya. Daratan merupakan wilayah yang memiliki kerapatan massa
4
yangtinggi sehingga gravitasinya lebih kecil daripada wilayah lautan (Daryono,
1992: 14-15).
II.4. Tahapan Pengolahan Data Gravity
a. Pengukuran Lapangan
Pengukuran metoda gayaberat dapat dibagi menjadi dua jenis yaitu:
penentuan titik ikat dan pengukuran titik-titik gayaberat. Sebelum survei
dilakukan perlu menentukan terlebih dahulu base station, biasanya dipilih pada
lokasi yang cukup stabil, mudah dikenal dan dijangkau. Base station jumlahnya
bisa lebih dari satu tergantung dari keadaan lapangan. Masing-masing base
station sebaiknya dijelaskan secara cermat dan terperinci meliputi posisi, nama
tempat, skala dan petunjuk arah. Base station yang baru akan diturunkan dari
nilai gayaberat g_obs yang mengacu dan terikat pada Titik Tinggi Geodesi (TTG)
yang terletak di daerah penelitian. TTG tersebut pada dasarnya telah terikat
dengan jaringan Gayaberat Internasional atau ”International Gravity
Standardization Net”, (IGSN 71). Pengukuran data lapangan meliputi pembacaan
gravity meter juga penentuan posisi, waktu dan pembacaan barometer serta suhu.
Pengukuran gayaberat pada penelitian ini menggunakan alat gravity
meter LaCoste & Romberg type G.525 berketelitian 0,03 mGal/hari atau ± 0,1
mGal/bulan. Penentuan posisi dan waktu menggunakan Global Positioning
System (GPS) Garmin, sedangkan pengukuran ketinggian menggunakan
Barometer Aneroid Precission dan termometer. Pengukuran pada titik-titik survei
dilakukan dengan metode kitaran/looping dengan pola A-B-C-D-A, dengan ‘A’
adalah salah satu cell center (CC) yang merupakan base station setempat. Jarak
antar titik pengukuran pada keadaan normal ± 5 km, tergantung dari medan yang
akan diukur dengan pertimbangan berdasarkan pada kecenderungan (trend)
geologi di daerah survei.Metode kitaran/looping diharapkan untuk menghilangkan
kesalahan yang disebabkan oleh pergeseran pembacaan gravity meter. Metode ini
muncul dikarenakan alat yang digunakan selama melakukan pengukuran akan
mengalami guncangan, sehingga menyebabkan bergesernya pembacaan titik nol
pada alat tersebut.
5
b. Pemrosesan Data
Pemrosesan data gayaberat yang sering disebut juga dengan reduksi data
gayaberat, secara umum dapat dipisahkan menjadi dua macam, yaitu: proses dasar
dan proses lanjutan. Proses dasar mencakup seluruh proses berawal dari nilai
pembacaan alat di lapangan sampai diperoleh nilai anomali Bouguer di setiap titik
amat. Proses tersebut meliputi tahap-tahap sebagai berikut: konversi pembacaan
gravity meter ke nilai milligal, koreksi apungan (drift correction), koreksi pasang
surut (tidal correction), koreksi lintang (latitude correction), koreksi udara bebas
(free-air correction), koreksi Bouguer (sampai pada tahap ini diperoleh nilai
anomali Bouguer Sederhana (ABS) pada topografi.), dan koreksi medan (terrain
correction). Pemrosesan data tersebut menggunakan komputer
dengansoftware MS. Excel. Proses lanjutan merupakan proses untuk
mempertajam kenampakan/gejala geologi pada daerah penyelidikan yaitu
pemodelan dengan menggunakan software Surfer 8 dan GRAV2DC. Beberapa
koreksi dan konversi yang dilakukan dalam pemrosesan data metoda gayaberat,
dapat dinyatakan sebagai berikut :
a. Konversi Pembacaan Gravity Meter
Pemrosesan data gayaberat dilakukan terhadap nilai pembacaan gravity
meter untuk mendapatkan nilai anomali Bouguer. Untuk memperoleh nilai
anomali Bouguer dari setiap titik amat, maka dilakukan konversi pembacaan
gravity meter menjadi nilai gayaberat dalam satuan milligal. Untuk melakukan
konversi memerlukan tabel konversi dari gravity meter tersebut. Setiap gravity
meter dilengkapi dengan tabel konversi.
Cara melakukan konversi adalah sebagai berikut:
1. Misal hasil pembacaan gravity meter 1714,360. Nilai ini diambil nilai
bulat sampai ratusan yaitu 1700. Dalam tabel konversi (Tabel 3.1) nilai
1700 sama dengan 1730,844 mGal.
6
2. Sisa dari hasil pembacaan yang belum dihitung yaitu 14,360 dikalikan
dengan faktor interval yang sesuai dengan nilai bulatnya, yaitu 1,01772
sehingga hasilnya menjadi 14,360 x 1,01772 = 14.61445 mGal.
3. Kedua perhitungan diatas dijumlahkan, hasilnya adalah (1730,844 +
14.61445) x CCF = 1746.222 mGal. Dimana CCF (Calibration Correction
Factor) merupakan nilai kalibrasi alat Gravity meter LaCoste & Romberg
type G.525 sebesar 1.000437261.
7
Mulai
Data Lapangan
Konversi Skala Pembacaan
Konversi Feedback
Koreksi Tinggi Alat
Koreksi Pasang Surut Gravitasi Tiap Stasiun
Gravitasi Rerata
Koreksi Drift
Gravitasi Koreksi Drift
Δ G
Gravitasi ObservasiGrafik Elevasi dan G
Obs
Hubungan Grafik
Analisis
Kesimpulan
Selesai
BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
III.1. Diagram Alir Pengolahan Data
Gambar III.1 Diagram Alir Pengolahan Data
8
III.2. Pembahasan Diagram Alir Pengolahan Data
Suatu pengolahan data dimulai dengan mengkonversi pembacaan alat
menjadi miligal dengan memasukan data Value in Miligal, Counter Reading ,
serta Factor for Interval kemudian langkah berikutnya adalah melakukan konversi
Feedback yang sudah di dapat dengan menggunakan nilai m ( 1064,7), lalu
melakukan koreksi tinggi alat dengan dikalikan 0,0815 kemudian melakukan
koreksi pasang surut yang dilakukan tiap titik waktu pengamatan, setelah itu
dicari rata- rata tiap titik pengamatan di 1 stasiun. Setelah itu melakukan mencari
nilai G yang kemudian rata-ratanya akan menjadi data G rata-rata, kemudian
melakukan koreksi drift dimana dikalikan dengan nilai G untuk mendapatkan nilai
gravitasi koreksi drift setelah itu melakukan delta G dengan mengurangkan nilai G
terkoreksi drift dengan nilai G rerata kemuadian akan mendapatkan suatu nilai G
observasi dengan cara deta G dikurangkan oleh G absolut bumi.
Kemudian melakukan pembuatan grafik antara elevasi dan G observasi
yang kemudian dihubungkan akan memperoleh grafik yang memiliki selisih yang
besar, lalu data tersebut perlu diamati lebih lanjut sehingga akan menghasilkan
sebuah kesimpulan.
9
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
IV.1 Tabel Pengolahan Data (Terlampir)
10
IV.2 Perhitungan Manual
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
IV.3 Pembahasan Data
Setelah melakukan perhitungan dan koreksi skala pembacaan, koreksi
feedback, koreksi tinggi alat, koreksi pasang surut pada stasiun Base, Loop, 17, 18
dan 19 maka diperoleh data pada stasiun Base yaitu nilai G rerata (1765,772) lalu
nilai koreksi drift (0) , kemudian nilai G terkoreksi drift (1765,772) setelah itu
mendapatkan nilai delta G (0) kemdian hasil G obs (978183,32). Pada stasiun
Loop nilai G rerata (1762,350) lalu nilai koreksi drift (-3,422072) , kemudian nilai
G terkoreksi drift (1765,772) setelah itu mendapatkan nilai delta G (0,000)
kemudian hasil G obs (978183,32). Pada stasiun 17 nilai G rerata (1758,574) lalu
nilai koreksi drift (-2,674202) , kemudian nilai G terkoreksi drift (1761,248)
setelah itu mendapatkan nilai delta G (-4,523) kemudian hasil G obs (978178,79).
Pada stasiun 18 nilai G rerata (1759,932) lalu nilai koreksi drift (-2,759187) ,
kemudian nilai G terkoreksi drift (1762,691) setelah itu mendapatkan nilai delta
G (-3,080) kemudian hasil G obs (978180,24). Pada stasiun 19 nilai G rerata
(1761,600) lalu nilai koreksi drift (-2,917826) , kemudian nilai G terkoreksi drift
(1764,518) setelah itu mendapatkan nilai delta G (-1,254) kemudian hasil G obs
(978182,06). Dengan hasil G observasi Base = 978183,32 , Loop = 978183,32,
17 = 978180,24, 18 = 978181,69 dan 19 = 978182,06
26
IV.3.1 Grafik Elevasi vs Titik Pengamatan
0 200 400 600 800 1000 12000
20406080
100120140160180200
Grafik Elevasi vs Titik Pengamatan
Elevasi
meter
Elev
asi
Gambar IV.1 Grafik elevasi vs titik pengamatan
IV.3.2 Grafik G observasi vs Titik Pengamatan
0 200 400 600 800 1000 1200978172978174978176978178978180978182978184978186978188978190
Grafik G observasi vs Titik Pengamatan
G observasi
meter
Mga
l
Gambar IV.2 Grafik G observasi vs titik pengamatan
27
IV.3.2 Grafik G observasi vs Elevasi
0 200 400 600 800 1000 1200978172978174978176978178978180978182978184978186978188978190
020406080100120140160180200
Grafik G observasi vs Elevasi
G OBSELEVASI
meter
MGA
L
Gambar IV.2 Grafik G observasi vs Elevasi
28
BAB V
PENUTUP
IV.1. Kesimpulan
Setelah melakukan perhitungan dan koreksi skala pembacaan, koreksi
feedback, koreksi tinggi alat, koreksi pasang surut pada stasiun Base, Loop, 17, 18
dan 19 maka diperoleh data G observasi
Stasiun Base : nilai G rerata (1765,772), koreksi drift (0), nilai G
terkoreksi drift (1765,772), nilai delta G (0), G obs (978183,32).
Stasiun Loop : nilai G rerata (1762,350), nilai koreksi drift (-3,422072),
nilai G terkoreksi drift (1765,772), nilai delta G (0,000), G obs
(978183,32).
Stasiun 17: nilai G rerata (1758,574), nilai koreksi drift (-2,674202), nilai
G terkoreksi drift (1761,248), nilai delta G (-4,523), G obs (978178,79).
Stasiun 18: nilai G rerata (1759,932), nilai koreksi drift (-2,759187), nilai
G terkoreksi drift (1762,691), nilai delta G (-3,080), G obs (978180,24).
Pada stasiun 19: nilai G rerata (1761,600), nilai koreksi drift (-2,917826),
nilai G terkoreksi drift (1764,518), nilai delta G (-1,254, G obs
(978182,06).
Dari nilai tersebut dapat diketahui bahwa nilai G obs terbesar terletak pada
stasiun Base, dan yang mempunyai nilai G obs terkecil pada stasiun 17. Hal yang
paling mempengaruhi adalah pasang surut dan nilai densitas di dalam batuan di
daerah tersebut.
IV.2. Saran
Ketelitian dalam memasukan data perlu diperhatikan serta pembacaan
angka di belakang koma perlu ditetapkan agar tidak menghasikan data yang
kurang baik.
29
30