HANDOUT GEOFISIKA EKSPLORASIMetoda 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 target3. Pengukuran lapangan4. Pembuatan peta-peta geofisika5. Penarikan garis-garis isoanomali6. Penggambaran profile7. Interpretasi anomali

1. KONSEP DASAR DALAM TEKNIK GEOFISIKAKonsep dasar dari semua teknik geofisika adalah mencari anomali, kenapa anomali? karena kecenderungan tersimpan suatu material yang menarik dan ekonomis mempunyai nilai anomali dari beberapa parameter. Sesuai dengan prinsip dasar setiap metode yang memanfaatkan anomali, setiap tipe metode mencari anomali yang berbeda.Anomali adalah penyimpangan atau keanehan yang terjadi atau dengan kata lain tidak seperti biasanya. Contoh : Anomali Bouguer, sebuah anomali pada gravimetri. Anomali gravitasi, perbedaan antara gravitasi observasi dengan nilai yang diprediksi oleh model. Anomali (fisika), kegagalan simetris pada aksi klasik sebuah teori.2. DESKRIFSI SURVEI DAN METODE-METODE GEOFISIKASecara 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.Survei geofisika pasif adalah survey yang dilakukan dengan memanfaatkan medan alamiah sebagai bagian propertis bumi. Sebagai contoh survey gravitasi dan survey magnetik. Dalam dua contao tersebut, medan alamiah yang digunakan sebagai sumber pasif adalah medan grafitasi dan medan magnet.Dilakukan pengukuran variasi spasila dari medan sumber pasif untuk menyimpulkan struktur bawah permukaan. Contoh propertis bumi yang lain yang dapat menjadi sumber pasif adalah produk peluruhan bahan radioaktif, medan listrik tertentu dan medan elektromagnetik tertentu .Survei geofisika aktif, yang dilakukan adalah menginjeksikan sinyal kedalam bumi dan mengukur responnya. Sinyal yang digunkan bisa berupa arus listrik, sumber radioaktif, gelobang elastic, gelombang elektromagnetik.Respon bumi terhadap sinyal yang di injeksikan berkorelasi dengan propertis yang di lalui. Biasanya survey geofisika aktif menggunakan nama sesuai dengan sinyal yang di injeksikan ke dalam bumi. Survei geofisika, baik pasif maupun aktif sama-sama memiliki keunggulan dan kekurangan masing-masing.Keuntungan dan kerugian Metode Pengukuran Geofisika Pasif dan Aktif Berikut ini adalah tabel daftar beberapa kelebihan dan kekurangan masing-msaing jenis survey pasif dan aktif.

Aktif

Pasif

KeuntunganKerugianKeuntunganKerugian

Sumber noise (derau) lebih terkontrolKarena sumber dan respon harus disediakan oleh pengguna, maka alat yang digunakan jadi lebih komplek

Hanya membutuhkan peralatan sensor dan pencatat data dari sumber medan alamiSumber noise sulit dikendalikan

Pengendaian sumber dan sinyalanomali dapat dilakukan dengan lebih baik, karena bidang propagasi umumnya diukur.SimakBaca secara fonetikOperasional lapangan dan kebutuhan logistic lebih komplek serta membutuhkan waktu yang lebih lamaOperasional lapangan lebih efektif karena medan sumber tersedia, wilayah cakupan survey lebih luas untuk waktu pengukuran yang samaIntegrasi sumber anomali geologi meliputi cakupan yang luas, sehingga identifikasi anomaly lebih sulit dilakukan

Banyak sumber dan tipe penerima respon, sehingga dapat mencakup banyak desain survei. Memiliki fleksibilitas yang tinggi dalam menyelesaikan permasalahan di lapanganKemungkinan cakupan desain survei yang beragam menyebabkan biaya oparasional dan resiko kesalahan atau kegagalan jauh lebih tinggiPenggunaan satu atau dua metode yang sudah mapan sehingga pengukuran dapat dilakukan dalam waktu singkat dengan hasil yang baikPenggunaan satu atau dua metode yang sudah mapan bisa terasa mengganggu bila diperlukan beberapa penyesuaian berkait sumber anomali yang harus diukur

Pengukuran aktif mampu memberikan sejumlah data yang dapat menampilkan rincian secara detail struktur bawah permukaanBanyaknya data yang diperoleh seringkali menyulitkan penyimpanan dan interpretasiSeting interpretasi dapat dilakukan dengan seting komputasi sederhana dan cepat untuk data yang terbatas

Secara praktis, metode yang umum digunakan di dalam geofisika tampak seperti tabel di bawah ini:MetodeParameter yang diukurSifat-sifat fisika yang terlibat

SeismikWaktu tiba gelombang seismik pantul atau bias, amplitudo dan frekuensi gelombang seismikDensitas dan modulus elastisitas yang menentukan kecepatan rambat gelombang seismik

GravitasiVariasi harga percepatan gravitasi bumi pada posisi yang berbedaDensitas

MagnetikVariasi harga intensitas medan magnetik pada posisi yang berbedaSuseptibilitas atau remanen magnetik

ResistivitasHarga resistansi dari bumiKonduktivitas listrik

Polarisasi terinduksiTegangan polarisasi atau resistivitas batuan sebagai fungsi dari frekuensiKapasitansi listrik

Potensial diriPotensial listrikKonduktivitas listrik

ElektromagnetikRespon terhadap radiasi elektromagnetikKonduktivitas atau Induktansi listrik

RadarWaktu tiba perambatan gelombang radarKonstanta dielektrik

3. EKSPLORASI GEOFISIKA

Eksplorasi adalah penyelidikan geologi yang dilakukan untuk mengidentifikasi, menentukan lokasi, ukuran, bentuk, letak, sebaran, kuantitas, dan kualitas suatu endapan bahan galian untuk kemudian dapat dilakukan analisis/kajian kemungkinan dilakukannya penambangan. Tujuan utama dari kegiatan eksplorasi geofisika adalah untuk membuat model bawah permukaan bumi dengan mengandalkan data lapangan yang diukur bisa pada permukaan bumi atau di bawah permukaan bumi atau bisa juga di atas permukaan bumi dari ketinggian tertentu. Untuk mencapai tujuan ini, idealnya kegiatan survey atau pengukuran harus dilakukan secara terus-menerus, berkelanjutan, dan terintegrasi menggunakan sejumlah ragam metode geofisika. Seringkali bahkan hampir pasti terjadi beberapa kendala akan muncul dan tak bisa dihindari, Seperti kehadiran noise pada data yang diukur. Ada juga kendala ketidaklengkapan data atau malah kurang alias tidak cukup. Namun demikian, dengan analisis data yang paling mungkin, kita berupaya memperoleh informasi yang relatif valid berdasarkan keterbatasan data yang kita miliki. Dalam melakukan analisis, sejumlah informasi mengenai kegiatan akuisisi data juga diperlukan, antara lain: berapakah nilai sampling rate yang optimal? Berapa jumlah data yang diperlukan? Berapa tingkat akurasi yang diinginkan? Selanjutnya masih bagian dari proses analisis model matematika yang cocok mesti ditentukan yang mana akan berperan ketika menghubungkan antara data lapangan dan distribusi parameter fisis yang hendak dicari. Setelah proses analisis dilalui, langkah berikutnya adalah membuat model bawah permukaan yang nantinya akan menjadi modal dasar interpretasi. Ujung dari rangkaian proses ini adalah penentuan lokasi pemboran untuk mengangkat sumber daya alam bahan tambang/mineral dan oil-gas ke permukaan. Kesalahan penentuan lokasi berdampak langsung pada kerugian meteril yang besar dan waktu yang terbuang percuma. Dari sini terlihat betapa pentingnya proses analisis apalagi bila segala keputusan diambil berdasarkan data eksperimen.Prinsip-prinsip (konsep) dasar eksplorasi tersebut antara lain :1. Target eksplorasiJenis bahan galian (spesifikasi kualitas) dan Pencarian model-model geologi yang sesuai2. Pemodelan eksplorasiMenggunakan model geologi regional untuk pemilihan daerah target eksplorasi, Menentukan model geologi lokal berdasarkan keadaan lapangan, dan mendiskripsikan petunjuk-petunjuk geologi yang akan dimanfaatkan, sertaPenentuan metode-metode eksplorasi yang akan dilaksanakan sesuai dengan petunjuk geologi yang diperoleh.Selain itu, perencanaan program eksplorasi tersebut harus memenuhi kaidah-kaidah dasar ekonomis dan perancangan (desain) yaitu :1. Efektif ; penggunaan alat, individu, dan metode harus sesuai dengan keadaan geologi endapan yang dicari.2. Efisien ; dengan menggunakan prinsip dasar ekonomi, yaitu dengan biaya serendah-rendahnya untuk memperoleh hasil yang sebesar-besarnya.3. Cost-beneficial ; hasil yang diperoleh dapat dianggunkan (bankable). Model geologi regional dapat dipelajari melalui salah satu konsep genesa bahan galian yaitu Mendala Metalogenik, yaitu yang berkenaan dengan batuan sumber atau asosiasi batuan, proses-proses geologi (tektonik, sedimentasi), serta waktu terbentuknya suatu endapan bahan galian.Beberapa contoh kegiatan perencanaan eksplorasi :1. Rencana pemetaan, mencakup ;Perencanaan lintasan,Perencanaan tenaga pendukung, yang didasarkan pada keadaan geologi regional.2. Rencana survei geofisika dan geokimia, mencakup ; Perencanaan lintasan, Perencanaan jarak/interval pengambilan data (sampling/record data), yang didasarkan pada keadaan umum model badan bijih.3. Perencanaan sampling melalui pembuatan paritan uji, sumuran uji, pemboran eksplorasi, yang mencakup : Jumlah paritan uji, sumuran uji, titik pemboran eksplorasi, Interval/spasi antar paritan (lokasi), Kedalaman/panjang sumuran/paritan, kedalaman lubang bor, Keamanan (kerja dan lingkungan), Interval/metode sampling, dan Tenaga kerja yang didasarkan pada proyeksi/interpretasi dari penyebaran singkapan endapan di permukaan.4. Perencanaan pemboran inti, meliputi : Target tubuh bijih yang akan ditembus,Lokasi (berpengaruh pada kesampaian ke titik bor dan pemindahan (moving) alat),Kondisi lokasi (berpengaruh pada sumber air, keamanan),Kedalaman masing-masing lubang,Jenis alat yang akan digunakan, termasuk spesifikasi, Jumlah tenaga kerja,Alat transportasi, danJumlah (panjang) core box.Sedapat mungkin, pada masing-masing perencanaan tersebut telah mengikutkan jumlah/besar anggaran yang dibutuhkan. Selain itu, prinsip dasar dalam penentuan jarak sedapat mungkin telah memenuhi beberapa faktor lain, seperti :1.Grid density (interval/jarak) antar titik observasi. Semakin detail pekerjaan maka grid density semakin kecil (interval/jarak) semakin rapat.2.Persyaratan pengelompokan hasil perhitungan cadangan/endapan. Contoh pada batubara ; syarat jarak untuk klasifikasi terukur (measured) 400 m antar titik observasi.

Setiap tahapan/proses eksplorasi harus dapat memenuhi strategi pengelolaan suatu proyek/pekerjaan eksplorasi, antara lain :1.Memperkecil resiko kerugian,2.Memungkinkan penghentian kegiatan sebelum meningkat pada tahapan selanjutnya jika dinilai hasil yang diperoleh tidak menguntungkan3.Setiap tahapan dapat melokalisir (menambah/mengurangi) daerah target sehingga probabilitas memperoleh keuntungan lebih besar, dan4.Memungkinkan penganggaran biaya eksplorasi per setiap tahapan untuk membantu dalam pengambilan keputusan.

METODE-METODE DALAM GEOFISIKA

1. Metoda Gaya Berat(Metode Gravity)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.

Prosedur LapanganTargetan 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.

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.b. Koreksi elevasi (Free-Air Correction)Koreksi ini merupakan koreksi terhadap pengaruh ketinggian pengukuran terhadap medan gravitasi bumi.c. Koreksi Bouguer (Bougeur correction) Koreksi massa lapisan yang diasumsikan berada diantara titik amat dengan bidang referensid. Koreksi topografi (Terrain correction)Koreksi topografi, Tc, adalah koreksi pengaruh topografi terhadap gayaberat pada titik amat, akibat perbedaan ketinggian antar titik observasi dengan base.Anomali Bouguer Merupakan anomali yang dicari dengan cara mereduksi hasil pengukuran lapangan dengan koreksi-koreksi seperti yang telah diuraikan diatas.

CONTOH KASUS METODA GAYA BERAT

Gambar Peta anomali gayaberat sisa Tonga Wayaua , P.Bacan

Gambar Model gaya berat 2-D (atas), dan model geologi (bawah) penampang CD daerah panas bumi PelePele,Tonga- Wayaua, P.Bacan

2. Metoda Magnetik

Beberapa tipe bijih seperti magnetit, ilmenit, dan phirotit yang dibawa oleh bijih sulfida menghasilkan distorsi dalam magnet kerak bumi, dan dapat digunakan untuk melokalisir sebaran bijih. Disamping aplikasi landsung tersebut, metoda magnetik dapat juga digunakan untuk survei prospeksi untuk mendeteksi formasi-formasi pembawa bijih dan gejala-gejala geologi lainnya (seperti sesar, kontak intrusi, dll).Penggunaan metoda magnetik didalam prospek geofisika adalah berdasarkan atas adanya anomali medan magnet bumi akibat sifat kemagnetan batuan yang berbeda satu terhadap lainnya. Alat untuk mengukur perbedaan kemagnetan tersebut adalah magnetometer.

Sifat Umum Kemagnetan BatuanMedan magnet bumi secara sederhana dapat digambarkan sebagai medan magnet yang ditimbulkan oleh batang magnet raksasa yang terletak didalam inti bumi, namun tidak berimpit dengan pusat bumi. Medan magnet ini dinyatakan dalam besar dan arah (vektor) dimana arahnya dinyatakan dalam deklinasi (penyimpangan terhadap arah utara-selatan geografis) dan inklinasi (penyimpangan terhadap arah horizontal).Kuat medan magnet yang terukur dipermukaan sebagian besar berasal dari dalam bumi (internal field) mencapai lebih dari 90%, sedangkan sisanya adalah medan magnet dari kerak bumi, yang merupakan target didalam eksplorasi geofisika, dan medan dari luar bumi (external field).Karena medan magnet dari dalam bumi merupakan bagian yang terbesar, maka medan ini sering juga disebut sebagai medan utama yang dihasilkan oleh adanya aktivitas di dalam inti bumi bagian luar (salah satu konsep adanya medan utama ini adalah dari teori dinamo).

Kerentanan (Susceptibilities) BatuanKerentanan magnetik merupakan parameter yang menyebabkan timbulnya anomali magnetik dan karena sifatnya yang khas untuk setiap jenis mineral, khususnya logam, maka parameter ini merupakan salah satu subjek didalam prospek geofisika.Telah diketahui bahwa adanya medan magnet bumi menyebabkan terjadinya induksi magnetik yang besarnya adalah penjumlahan dari medan magnet bumi dan magnet batuan dengan kerentanan magnetik yang cukup tinggi.Besaran ini adalah total medan magnet yang terukur oleh magnetometer apabila remanan magnetiknya dapat diabaikan.

Penyajian Data LapanganHasil pengukuran oleh magnetometer umumnya disajikan dalam bentuk Peta Anomali Magnetik dengan kontur yang mencerminkan harga anomali yan sama. Dari peta ini, untuk kepentingan eksplorasi masih memerlukan proses lebih lanjut untuk memperoleh daerah targetan atau daerah prospek.InterpretasiCONTOH KASUS METODE MAGNETIK

Gambar Peta anomali magnetik sebelum di koreksi, dan b) peta anomali magnetik setelah dikoreksi.

Gambar Penampang lintasan A-B (Baratlaut-Tenggara) dan tubuh iron ore hasil forward modeling masing-masing dengan (1) k = 0.5, (2) k = 0.5, (3) k = 0.55 dan (4) k = 0.6

Gambar Model Geologi berdasarkan lembar Peta Pulau Beltung, (a) perkiraan zona-zona intrusi dari peta anomali magnetik, (b) Penampang geologi arah Baratdaya-Timurlaut, (c) Penampang geologi arah Baratlaut-Tenggara.

3. Metoda Potensial Diri (Self Potential)

Metoda potensial diri pada dasarnya merupakan metoda yang menggunakan sifat tegangan alami suatu massa (endapan) di alam. Hanya saja perlu diingat bahwa anomali yang diberikan oleh metoda potensial diri ini tidak dapat langsung dapat dikatakan sebagai badan bijih tanpa ada pemastian dari metoda lain atau pemastian dari kegiatan geologi lapangan.Karena pengukuran dalam metoda potensial diri diperoleh langsung dari hubungan elektrik dengan bawah permukaan, maka metoda ini tidak baik digunakan pada lapisan-lapisan yang mempunyai sifat pengantar listrik yang tidak baik (isolator), seperti batuan kristalin yang kering.Potensial diri yang ada di alam dapat dikelompokkan menjadi dua, yaitu :a.The small background potenstials, yang mempunyai interval (fraksi) sampai dengan puluhan mV. Potensial alami ini juga dapat bernilai minus.b.Potensial mineralisasi, yang mempunyai orde dari ratusan mV sampai dengan ribuan mV.Ada dua alternatif dalam melakukan pengukuran metoda potensial diri ini :Cara yang pertama, salah satu elektroda tetap, sedangkan yang satu lagi bergerak pada lintasannya.Cara yang kedua, kedua elektroda bergerak bersamaan secara simultan, katakanlah dengan interval 50 m.

CONTOH KASUS METODA POTENSIAL DIRI (SELF POTENTIAL)

Gambar Parameter-parameter mineral untuk bola dua dimensi dan anomali self potensial yang dimilikinya

Gambar Metode pengambilan data self potensial elektrode tetap.

Gambar Kontur isopotensial data lapangan

4. Metoda Tahanan Jenis (Resistivity)

Metoda geolistrik adalah salah satu metoda geofisika untuk menyelidiki kondisi bawah permukaan, yaitu dengan mempelajari sifat aliran listrik pada batuan di bawah permukaan bumi. Penyelidikan ini meliputi pendeteksian besarnya medan potensial, medan elektromagnetik dan arus listrik yang mengalir di dalam bumi baik secara alamiah (metoda pasif) maupun akibat injeksi arus ke dalam bumi (metoda aktif) dari permukaan.Dengan metoda elektrik (salah satunya tahanan jenis) mempunyai prinsip dasar mengirimkan arus ke bawah permukaan, dan mengukur kembali potensial yang diterima di permukaan. Hanya saja perlu diingat bahwa untuk daerah dengan formasi yang bersifat isolator metoda elektrik ini tidak efektif.Faktor GeometriDalam melakukan eksplorasi tahanan jenis (resistivitas) diperlukan pengetahuan secara perbandingan posisi titik pengamatan terhadap sumber arus. Perbedaan letak titik tersebut akan mempengaruhi besar medan listrik yang akan diukur. Besaran koreksi terhadap perbedaan letak titik pengamatan tersebut dinamakan faktor geometri. Faktor geometri diturunkan dari beda potensial yang terjadi antara elektroda potensial MN yang diakibatkan oleh injeksi arus pada elektroda arus AB.Konfigurasi Susunan AlatUntuk mempermudah pekerjaan dan perhitungan interpretasi, penempatan elektroda diatur menurut aturan tertentu. Beberapa aturan tersebut antara lain :Metoda WennerKeuntungan dan keterbatasan metoda Wenner :oSangat sensitif terhadap perubahan lateral setempat (gawir/lensa setempat)oKarena bidang equipotensial untuk benda homogen berupa bola, data lebih mudah diproses atau dimengertioJarak elektroda arus dengan potensial relatif lebih pendek dari sehingga daya tembus alat sama lebih besaroMemerlukan tenaga/buruh lebih banyak.Metoda SchlumbergerKeuntungan dan keterbatasan metoda Schlumberger :oTidak terlalu sensitif terhadap adanya perubahan lateral setempat, sehingga metoda ini dianjurkan untuk penyelidikan dalam.

Ilustrasi garis ekipotensial yang terjadi akibat injeksi arus ditunjukkan pada dua titik arus yang berlawanan di permukaan bumi dapat dilihat pada gambar . Semakin besar jarak antar elektroda menyebabkan makin dalam tanah yang dapat diukur.

CONTOH KASUS METODA TAHANAN JENIS (RESISTIVITY)

Gambar. Prinsip kerja Metode ResistivitasKonfigurasi Elektroda Metode Tahanan Jenis

Hasil Pemodelan Geolistrik/Resistivitas

Gambar Penampang tahanan jenis semi-antrasite posisi sejajar bidang perlapisan, berada 10 cm dibawah permukaan lempung

Gambar Hasil Inversi Menggunakan Software RES2DINV5. Metoda Georadar/GprSurvei georadar dapat memberikan banyak informasi tentang keberadaan objek bawah permukaan (exsiting utilities) dengan cepat dan tidak merusak serta ketelitian yang cukup tinggi. Informasi tersebut akan sangat membantu untuk mengevaluasi untuk memetakan objek-objek yang telah ada di bawah permukaan bumi, sehingga dapat membantu pelaksanaanpekerjaan yang akan dilakukan/dikembangkan di daerah tersebut. Pengukuran georadar memberikan gambaran pada penampang lintasan alat georadar. Sehingga untuk memberikan gambaran secara lateral pada suatu daerah perlu dilakukan pemetaan topografi. Pemetaan dengan bantuan georadar ini sangat efektiv untuk pemetaan objek-objek bawah tanah, seperti jaring utilitas, arkeologi, ruang bawah tanah, dsb. Maka dengan menggabungkan data georadar dengan data topografi dapat dilakukan pemetaan objek bawah tanah dengan korelasi posisinya dengan objek di permukaan tanah. Prinsip kerja georadar : Metoda georadar menggunakan gelombang E/M pada frekuensi 25 MHz. s/d 2,5 GHz., dipancarkan melalui antena georadar ke lapisan tanah dalam bentuk pulsa gelombang dan pulsa yang dipantulkan oleh lapisan tanah atau objek yang mempunyai densitas yang berbeda dengan tanah asalnya ditangkap kembali oleh antenna.

Gambar Sistem GPRBerdasarkan blok diagram tersebut masing masing blok mempunyai fungsi yang cukup penting dan saling ketergantungan. Hal ini dikarenakan GPR merupakan suatu sistem mulai dari penghasilan pulsa pada pulse generator lalu melewati blok-blok yang ada kemudian sampai pada blok display dimana kita dapat melihat bentuk dan kedalaman objek yang dideteksi. Namun dalam hal ini antena memegang peranan yang sangat penting karena menentukan unjuk kerja dari sistem GPR itu sendiri. Adapun faktor yang berpengaruh dalam menentukan tipe antena yang digunakan, sinyal yang ditransmisikan, dan metode pengolahan sinyal yaitu : 1. Jenis objek yang akan dideteksi.2. Kedalaman objek. 3. Karakteristik elektrik medium tanah atau properti elektrik. Prinsip Kerja GPRPada dasarnya GPR bekerja dengan memanfaatkan pemantulan sinyal. Semua sistem GPR pasti memiliki rangkaian pemancar (transmitter), yaitu sistem antena yang terhubung ke sumber pulsa, dan rangkaian penerima (receiver), yaitu sistem antena yang terhubung ke unit pengolahan sinyal. Rangkaian pemancar akan menghasilkan pulsa listrik dengan bentuk prf (pulse repetition frequency), energi, dan durasi tertentu. Pulsa ini akan dipancarkan oleh antena ke dalam tanah. Pulsa ini akan mengalami atenuasi dan cacat sinyal lainnya selama perambatannya di tanah. Jika tanah bersifat homogen, maka sinyal yang dipantulkan akan sangat kecil. Jika pulsa menabrak suatu inhomogenitas di dalam tanah, maka akan ada sinyal yang dipantulkan ke antena penerima. Sinyal ini kemudian diproses oleh rangkaian penerima. Kedalaman objek dapat diketahui dengan mengukur selang waktu antara pemancaran dan penerimaan pulsa. Dalam selang waktu ini, pulsa akan bolak balik dari antena ke objek dan kembali lagi ke antena.

Gambar Akuisisi Data GPRCONTOH KASUS METODA GEORADAR/GPR

Gambar Output GPR

Gambar Gambar data GPR A-scan (1D), B-scan (2D), dan C-scan (3D)

6. Metoda Seismik Pantul (Refleksi) Dan Bias (Refraksi).Metoda seismik berdasarkan bahwa kecepatan penjalaran gelombang seismik ditentukan oleh sifat elastisitas mediumnya. Gelombang yang melalui media yang berbeda kepadatannya akan mempunyai kecepatan penjalaran yang berbeda. Pada dasarnya dalam metoda ini kita memberikan suatu gelombang seismik buatan (dengan ledakan, misalnya) pada suatu media, dan kemudian diamati gejalapenjalarannya dengan menangkap gejala tersebut melalui geofon. Dari patron gelombang yang tertangkap ini kita mencoba menafsirkan apa yang terkandung di dalam tanah di daerah yang sedang diteliti. Metoda pantul meneliti pantulan gelombang yang dibuat orang (misalnya bahan peledak) oleh lapisan batuan di bawah tanah. Pencatatan gelombang pantul dilakukan oleh geofon. Dari perhitungan beda waktu peledakan dengan penerimaan oleh geofon, maka kedalaman suatu horizon pemantul (reflektor) di bawah tanah dapat diketahui. Metoda ini biasanya untuk mengadakan penelitian di tempat yang dalam. Akhir-akhir ini sering pula metoda ini dipergunakan untuk penelitian di tempat dangkal (Jackson, 1981), meliputi penelitian ke dalam lapisan batuan dan struktur geologi. Gambaran cara kerja metoda seismik pantul tampak dapat dilihat pada Gambar 5. sumber gelombang biasnya dinamit, palu hidrolis, atau vibroseis yang dikembangkan oleh continental oil company. Lubang tembak dibuat dengan bor hingga mencapai kedalaman di bawah lapisan tanah. Jalur pengukuran sebaiknya menghindari kota, bentangan transmisi, dan jalan air. (Jackson, 1981).Pencatat (recorder) terdiri dari banyak geopon, yang disusun dalam 24 rangkaian (channel). Setiap rangkaian biasanya terdiri dari 8 buah geopon atau kelipatan dari 8. letak rangkaian tergantung kepada bentuk topografi. Jarak antara setiap geopon di dalam satu rangkaian biasanya 1 meter atau lebih, sedangkan jarak antara rangkaian bisa mencapai 15 m. Metoda ini memerlukan banyak perhitungan yang cukup ruwet dengan hasil yang bisa cukup diteliti.Metoda seismik refraksi hampir serupa dengan metoda pantul, akan tetapi metoda ini lebih sederhana. Sumber gelombang didekat permukaan (kurang lebih 1 m di bawah permukaan tanah), tidak perlu pemboran seperti pada metoda pantul. Jumlah geoponnya hanya 24 buah, karena pada setiap rangkaian (channel) cukup 1 buah saja. Gelombang yang dicatat adalah gelombang bias yang setelah mencapai sudut kritis dan kemudian merambat melalui batas litologi, dan akhirnya ditangkap oleh geofon di permukaan. Jangkauan metoda ini terbatas di tempat dangkal, mencapai kedalaman kurang lebih sepertiga dari panjang bentangan geofonnya. Gambaran stratigrafi dan struktur yang didapat dari metoda ini biasanya bermanfaat untuk menunjang eksplorasi batubara di daerah dangkal.CONTOH KASUS METODA SEISMIK PANTUL (REFLEKSI) DAN BIAS (REFRAKSI)

Gambar Metode pengambilan data dengan tembakan maju

Gambar Model penampang bawah permukaan beserta perbedaan kecepatan gelombang pada setiap lapisan pada lintasan pertama

Gambar Record seismik (a)pada lokasi ke-10 di linsan pertama (b) pada lokasi ke-12 di lintasan kedua

Gambar 10 Kurva Travel Time (a)pada lokasi ke-10 di linsan pertama (b) pada lokasi ke-12 di lintasan kedua

Gambar 11 Model struktur bawah permukaan (a)pada lokasi ke-10 di linsan pertama (b) pada lokasi ke-12 di lintasan kedua

7. Metode Elektromagnetik Vlf (Very Low Frequency)Salah satu metode yang banyak digunakan dalam prospeksi geofisika adalah metode elektromagnetik. Metode elektromagnetik biasanya digunakan untuk eksplorasi benda-benda konduktif. Perubahan komponen-komponen medan akibat variasi konduktivitas dimanfaatkan untuk menentukan struktur bawah permukaan. Medan elektromagnetik yang digunakan dapat diperoleh dengan sengaja membangkitkan medan elektromagnetik di sekitar daerah observasi, pengukuran semacam ini disebut teknik pengukuran aktif. Contoh metode ini adalah Turam elektromagnetik. Metode ini kurang praktis dan daerah observasi dibatasi oleh besarnya sumber yang dibuat. Teknik pengukuran lain adalah teknik pengukuran pasif, teknik ini memanfaatkan medan elektromagnetik yang berasal dari sumber yang tidak secara sengaja dibangkitkan di sekitar daerah pengamatan. Gelombang elektromagnetik seperti ini berasal dari alam dan dari pemancar frekuensi rendah (15-30 Khz) yang digunakan untuk kepentingan navigasi kapal selam. Teknik ini lebih praktis dan mempunyai jangkauan daerah pengamatan yang luas.CONTOH KASUS METODE ELEKTROMAGNETIK VLF (VERY LOW FREQUENCY)

Gambar Peta Topografi daerah penelitian

Gambar Peta Kontur Padatan Terlarut Total

Gambar Peta Daya Hantar Listrik

Gambar Peta Kontur Tahanan Jenis Semu