geofisika

BAB I

PENDAHULUAN

1.1  Latar Belakang

Salah satu metode yang sering di pakai dalam kegiatan ekplorasi mineral adalah metode gravitasi. Metode gravitasi biasanya sebagai survey pendahuluan setiap kegiatan ekplorasi. Sebagai contoh, pada ekplorasi minyak yang identik dengan metode seismik tetap memerlukan data gravitasi sebagai pembatas dalam interpretasi. Metode gravitasi digunakan untuk mendeteksi anomali nilai gravitasi lokal ( residu). Anomali gravitasi disebabkan adanya kontras densitas lapisan batuan secara lateral.

Gravitasi adalah gaya tarik-menarik yang ada antara dua massa, dua benda, setiap dua partikel. Gravitasi tidak hanya antara obyek dan daya tarik Bumi. Ini adalah daya tarik yang ada di antara semua benda, di mana-mana di alam semesta. Sir Isaac Newton (1642 - 1727) menemukan bahwa gaya diperlukan untuk mengubah kecepatan atau arah gerakan suatu benda. Dia juga menyadari bahwa kekuatan yang disebut "gravitasi" harus membuat apel jatuh dari pohon, atau manusia dan hewan hidup di permukaan planet kita berputar tanpa off lebar. Selain itu, ia menyimpulkan bahwa gaya gravitasi ada di antara semua benda. semakin besar materi, semakin besar gavitasi, sehingga hal-hal yang memiliki banyak hal seperti planet dan bulan dan bintang-bintang menarik lebih kuat.

2.1  Tujuan

Tujuan utama dari studi mendetil data gravitasi adalah untuk memberikan suatu pemahaman yang lebih baik mengenai lapisan bawah geologi. Metoda gravitasi ini secara relatif lebih murah, tidak mencemari dan tidak merusak (uji tidak merusak) dan termasuk dalam metoda jarak jauh yang sudah pula digunakan untuk mengamati permukaan bulan. Juga metode ini tergolong pasif, dalam arti tidak perlu ada energi yang dimasukkan ke dalam tanah untuk mendapatkan data sebagaimana umumnya pengukuran.

BAB II

PEMBAHASAN

A.    Pengertian Metode Gravitasi

Metode gravitasi adalah suatu metode eksplorasi yang mengukurkan 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.

"Hukum Newton" gravitasi adalah deskripsi matematis dari cara tubuh diamati untuk menarik satu sama lain, didasarkan pada percobaan ilmiah banyak dan pengamatan. Persamaan gravitasi mengatakan bahwa gaya gravitasi sebanding dengan produk dari kedua massa (m1 dan m2), dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak (r) antara pusat massa mereka. Matematis berbicara,

                                    F = Gm1m2 / r2,

dimana G disebut Konstan gravitasi. Memiliki nilai 6,6726 x 10-11 m3 kg-1 s-2.

Saat kita berjalan di permukaan bumi, bumi menarik kita, dan kita tarik kembali. Tetapi karena bumi jauh lebih besar daripada kita, tarikan dari kita tidak cukup kuat untuk memindahkan Bumi

Pengaruh gravitasi dari tiap objek meluas ke rruang disegala penjuru, dan untuk jarak tak terbatas. Namun, kekuatan gaya gravitasi mengurangi cepat dengan jarak. Manusia tidak pernah menyadari gravitasi
Pengaruh gravitasi dari tiap objek meluas ke ruang di segala penjuru, dan untuk jarak yang tak terbatas. Namun, kekuatan gaya gravitasi mengurangi cepat dengan jarak. Manusia tidak pernah menyadari gravitasi matahari menarik mereka, karena tarik sangat kecil pada jarak antara Bumi dan Matahari. Namun, itu adalah gravitasi matahari yang membuat Bumi dalam orbitnya! Kita juga tidak sadar akan tarikan gravitasi bulan pada tubuh kita, tapi gravitasi Bulan bertanggung jawab atas laut pasang di Bumi.

contoh  :

Metode survey geofis yang mengukur densitas batuan bawah permukaan yg didasarkan padaprinsip gravitasi. Perbedaan densitas dlm bumi menyebabkan perbedaan percepatan gravitasi dipermukaan. Hukum Newton Dalam Metode gravitasi, jika suatu batuan berbeda tipe dengan batuan lainnya, makan akanberbeda pula densitasnya, dan jika suatu batuan yang mempunyai densitas lebih tinggi akanmempunyai daya gravitasi yang lebih besar.Untuk mengukur kekuatan gravitasi dari suatu tempat ke tempat yang lain telah diciptakan suatuinstrumen gravitasi yang dinamakan Gravitimeter.Faktor yang mempengaruhi harga gravitasi di suatu tempat di muka bumi :- lintang- elevasi- topografi- efek pasang surut (efek tidal)- densitas batuan.

Dalam Metode gravitasi, jika suatu batuan berbeda tipe dengan batuan lainnya, makan akan berbeda pula densitasnya, dan jika suatu batuan yang mempunyai densitas lebih tinggi akan mempunyai daya gravitasi yang lebih besar.

Suatu bentuk formasi yang melengkung, seperti antiklin maka akan mempunyai densitas yang lebih tinggi, dan medan gravitasi bumi akan lebih besar disumbu, dibandingkan dengan disepanjang sayapnya. Selain antiklin juga terdapat Salt Dome, yang secara keseluruhan densitasnya lebih kecil daripada batuan yang diterobosnya, dapat dideteksi oleh rekaman gravitasi. Untuk mengukur kekuatan gravitasi dari suatu tempat ke tempat yang lain telah diciptakan suatu instrumen gravitasi yang dinamakan Gravitimeter. Gravitimeter modern adalah benda yang sangat sensitif, yang dapat mendeteksi variasi gravitasi.

Metode gravitasi mempunyai beberapa kegunaan yang diantaranya adalah :

1)      Metode gravitasi cocok digunakan dalam pemetaan Salt Dome, karena secara keseluruhan,garam mepunyai densitas yang lebih rendah dibandingkan dengan formasi yang beradadisekitarnya.

2)      Metode gravitasi jufga dapat digunakan dalam mempelajari air tanah, dan untuk mendeteksimineral-mineral berat, seperti Chromites ,dll.

3)      Metode gravitasi yang menggunakan gravitimeter yang sangat sensitif dapat digunakan untuk mendeteksi terowongan bawah tanah, dan lokasi dari pemakaman-pemakanman di Pyramid.

Kelebihan :

a.       Relatif lebih murah

b.      Bersifat nondekstruktif 

c.       Instrumen yang ideal (gravimeter kecil dan portable)

Kekurangan

a.       Metode dengan tingkat anomali yang tinggi

b.      Perlu adanya survei geologi yang mendalam dibanding metode lainnya.

Orbit adalah hasil dari keseimbangan sempurna antara gerak maju tubuh dalam ruang, seperti planet atau bulan, dan tarikan gravitasi di atasnya dari tubuh di ruang lain, seperti planet atau bintang besar. Sebuah objek dengan banyak massa berjalan ke depan dan ingin terus maju, namun, berat tubuh lain dalam ruang menariknya masuk, tarik-menarik terus menerus antara satu objek yang ingin maju dan menjauh dan lain ingin menariknya masuk.

Kekuatan-kekuatan inersia dan gravitasi harus sempurna seimbang pada orbit. Jika gerak maju (inersia) dari satu objek terlalu kuat, objek tersebut akan mempercepat masa dan tidak memasuki orbit. Jika inersia atau momentum lebih lemah dari gravitasi bumi, benda akan ditarik ke dalam dan bertabrakan.

B.      Metode Gravitasi (Gaya Berat)

Perkembangan di bidang eksplorasi gravitasi telah signifikan dari Galileo ke adaptasi terbaru dari sistem navigasi inersia. kesemimbangan torsi ke gravitimeter adalah salah satu saat yang paling menarik dalam eksplorasi geofisika,. Gravity meter telah dibuat untuk beroperasi jauh di bawah air, di permukaan laut, di udara, dan di lubang bor. keakuratan akhir umumnya dibatasi oleh kesalahan dalam data posisi bukan presisi instrumen gravitasi.

Pencapaian presisi microgal (beberapa bagian per miliar) merupakan salah satu perkembangan teknik paling luar biasa. Interpretasi hampir terus kecepatan dengan pengembangan instrumen, namun laporan pada metode dan keberhasilan serius ( setidaknya 10 tahun) dalam literatur. Masalah ambiguitas berkaitan dengan distribusi massa telah jelas dilaporkan, bagaimanapun, adalah tidak cukup diperlakukan untuk pemisahan anomali. Meskipun demikian, banyak makalah  berhubungan dengan resolusi anomali yang tersebar di seluruh literatur, dari operator cincin untuk transformasi Fourier cepat. Banyak diskusi juga ada di depan dan perhitungan invers, tetapi sedikit perhatian telah diberikan dalam literatur untuk interpretasi praktis, terutama dalam integrasi gravitasi dengan data geofisika seismik, magnetik, dan bor.

1.      Metode Sinyal Analitik

Metode sinyal analitik, yang dikenal juga sebagai metode gradien total, sebagaimana didefinisikan di sini menghasilkan jenis tertentu gravitasi dihitung atau perangkat tambahan peta anomali magnetik digunakan untuk menentukan dalam arti peta tepi (batas) geologi densitas anomali atau distribusi magnetisasi. Di bidang eksplorasi aplikasi potensial, sinyal analitik istilah longgar mengacu pada modulus dihitung dari gravitasi atau medan magnet anomali tiga ruang yang saling ortogonal (x, y, z) istilah derivatif. Dipetakan maxima (pegunungan dan puncak) pada sinyal analitik dihitung dari peta anomali gravitasi atau magnetik menemukan sumber anomali tepi tubuh dan sudut (misalnya, batas kesalahan basement blok, kontak litologi basement, sesar / geser zona, beku dan diapirs garam, dll .). maxima sinyal analitis memiliki sifat yang berguna yang mereka terjadi secara langsung di atas kesalahan dan kontak, tanpa kemiringan struktural yang dapat hadir, dan independen dari arah induksi dan / atau badan magnetizations remanen. ekstensi Berbagai metode sinyal analitik (sebagaimana didefinisikan di sini) ada. Sebagai contoh, beberapa ekstensi untuk metode ini termasuk sebagai parameter tambahan dipecahkan tubuh kedalaman sumber anomali (s).

2.      Estimasi Kedalaman otomatis

Berbagai teknik, yang meliputi dekonvolusi Werner, metode Euler, metode Naudy's, metode Phillips, dan metode sinyal analitik, yang menganalisis profil digital magnet metode sinyal analitik atau peta untuk mendapatkan estimasi kedalaman sumber tubuh tanpa identifikasi pengguna tertentu kunci bagian dari anomali. Hal ini bertentangan dengan profil teknik seperti metode Peters '(setengah-lereng) atau metode Vacquier's (kemiringan lurus) yang dapat diimplementasikan sebagai program komputer interaktif namun memerlukan identifikasi titik-titik khusus pada anomali.

3.      Bouguer Gravity Field

Medan gravitasi yang diperoleh setelah lintang, elevasi, Bouguer, dan koreksi medan telah diterapkan pada (diamati atau mentah) data pengukuran gravitasi. Bouguer (bernama setelah Pierre Bouguer, sebuah geodesist Prancis) medan gravitasi sering tercatat sebagai Bouguer sederhana untuk bidang gravitasi sebelum mengajukan permohonan koreksi daerah atau Bouguer lengkap untuk bidang gravitasi setelah menerapkan medan (dan kadang-kadang kelengkungan) koreksi.
gravitasi Anomali diamati di bidang Bouguer disebabkan oleh kepadatan lateral kontras dalam bagian sedimen, kerak dan sub-kerak bumi.

Sebuah diukur di atas permukaan laut medan gravitasi Bouguer dan akurat dikoreksi datum permukaan laut tidak setara dengan gravitasi diukur di permukaan laut. Anomali yang disebabkan oleh inhomogeneities massa antara elevasi stasiun dan datum dan yang diukur pada ketinggian stasiun yang asli tetap dalam data kecuali koreksi khusus dibuat.

4.      Kepadatan
            Massa per satuan volume, dinyatakan dalam gram per sentimeter kubik. Rock atau pembentukan kepadatan biasanya diukur baik sebagai bulk kepadatan jenuh atau kepadatan butir. Untuk interpretasi gravitasi, kontras antara kerapatan curah batuan kepentingan utama karena perbedaan ini bertanggung jawab untuk bidang gravitasi anomali

Kepadatan massal Rock telah terbukti bervariasi sebagai fungsi dari umur geologi, litologi dan kedalaman penguburan. Rock kepadatan biasanya berkisar dari 1,9 g/cm3 hingga 3,0 g/cm3.

5.      Kontras densitas

Kepadatan satu unit batuan relatif terhadap yang lain. Kepadatan kontras dapat bersifat positif atau negatif. Misalnya, jika Rock A = 2,30 g/cm3 dan Rock B = 2,40 g/cm3 maka kontras densitas batuan A relatif terhadap B adalah -0,10 g/cm3. Sebaliknya, kontras densitas relatif Rock relatif B untuk Rock adalah 0,10 g/cm3.

Anomali gravitasi disebabkan oleh kepadatan kontras dalam sedimen bagian bumi, kerak-kerak dan sub dapat dianalisis dan ditafsirkan sebagai litologi dan / atau anomali struktural.

6.      Kepadatan-Depth Fungsi

Hubungan antara perubahan kepadatan dengan perubahan secara mendalam. Di banyak daerah di dunia dengan bagian klastik tebal peningkatan kerapatan dengan meningkatnya kedalaman telah terbukti terutama fungsi dari pemadatan. Namun, umur, litologi dan porositas juga dapat mempengaruhi hubungan. Hubungan itu penting dalam pemodelan gravitasi karena gravitasi anomali dapat disebabkan oleh perubahan bergradasi pada kepadatan daripada kontras densitas yang relatif mendadak, seperti yang mungkin terjadi di sebuah kesalahan, kontak, atau ketidakselarasan.

7.      Kepadatan Model

Sebuah model geologi di mana lapisan atau badan dari satuan batuan yang diberikan akan diganti dengan lapisan equi-kerapatan atau badan. Lapisan equi-density atau badan mungkin atau mungkin tidak sesuai dengan formasi geologi yang spesifik.

8.      Kedalaman slicing

Secara umum, penggunaan filter linier untuk mengisolasi (berdasarkan kriteria panjang gelombang) anomali kontribusi ke peta yang berasal dari sumber badan dalam berbagai kedalaman tertentu. Berbagai teknik digunakan untuk melaksanakan isolasi.

9.      Tanggul Model

Lihat Prisma. deskripsi model Dike meliputi lebar, sempit, tipis, vertikal, dan cenderung.

10.  Koreksi Ketinggian

Jumlah udara bebas dan koreksi Bouguer untuk diamati atau "mentah" gravitasi. Koreksi Bouguer membutuhkan estimasi densitas bulk untuk menghitung dan menghilangkan efek gravitasi massa bawah permukaan antara titik pengukuran gravitasi dan sebuah datum.

11.  Free-Gravity Lapangan udara

Medan gravitasi setelah koreksi udara bebas. Koreksi ini diterapkan untuk diamati atau "mentah" pembacaan gravitasi untuk mengoreksi perubahan gravitasi karena perbedaan elevasi stasiun gravitasi relatif terhadap datum elevasi (biasanya permukaan laut). Perubahan gravitasi dengan ketinggian berbanding terbalik dengan perubahan jarak antara pusat meteran itu massa (elevasi meter) dan pusat massa bumi.

12.  Gravity Unit

Sebuah unit yang digunakan dengan pengukuran percepatan gravitasi. Disingkat g.u. Pengukuran gravitasi unit sebelumnya banyak digunakan, tapi pengukuran di milligals sekarang lebih umum. 1,0 milligal 10 unit gravitasi =

13.  Gradiometer
            Sebuah perangkat atau set perangkat yang mengukur nilai sebuah lapangan di setidaknya dua titik yang berbeda dalam ruang pada saat yang sama. gradien adalah perbedaan nilai bidang per satuan jarak antara sensor. Dengan mengukur gradien medan's (yaitu, turunan pertama atau tingkat perubahan dengan jarak), total bidang itu sendiri dapat dihitung dengan berbagai tingkat akurasi. Untuk bidang potensial, arah pengukuran relatif terhadap bumi adalah penting. Apakah gradien yang sedang diukur horizontal, vertikal, dan dalam kasus magnet, apa orientasi relatif terhadap medan magnet bumi? Bahkan dengan kesulitan-kesulitan ini mungkin, hanya mengukur gradien memiliki keuntungan dari menghilangkan sinyal non-geologi lapangan, seperti ketika mengukur gravitasi, yang diperkenalkan oleh percepatan normal pesawat survei.

14.  High Density Basement

Yang paling signifikan tebal unit kepadatan tinggi (s) dalam bagian geologi suatu wilayah, yang memberikan kontras densitas besar positif. Batu-batu di atas kontras densitas utama biasanya sedimen lebih muda dan / atau volkanik, biasanya memiliki kepadatan mulai dari sekitar 1,9 g/cm3 menjadi 2,6 g/cm3. Mereka di bawah kontras densitas besar biasanya lebih tua sedimen, vulkanik dan / atau batu kristal, biasanya memiliki kepadatan mulai dari 2,6 g/cm3 hingga 3,0 g/cm3. basement kepadatan tinggi mungkin atau mungkin tidak setara dengan kristal dan / atau ruang bawah tanah magnetik.

15.  Inverse Modeling

Teknik dimana kepadatan 2D atau 3D,, kerentanan, atau geometrik (geologi) model dihitung untuk memenuhi (membalikkan) sebuah gravitasi diamati diberikan atau medan magnet.

16.  Milligal (mGal)

Unit digunakan dengan pengukuran percepatan gravitasi.

1 Gal = 1 cm/sec2

1 Gal = 1,000 milligals

1 Ga1 mGal 10 unit gravitasi =N

Tingkat homogenitas dalam persamaan Euler, diinterpretasikan secara fisik sebagai tingkat jatuh-off dengan jarak dan geofisika sebagai struktural indeks (SI). Nilai bervariasi 1-3 menurut magnetik atau sumber gravitasi geometri tubuh.

17.  Teramati Gravity Field

Istilah "gravitasi diamati" juga sering digunakan sebagai pengganti "gravitasi mentah" atau "gravitasi diukur". Salah, tetapi sering, peta "istilah gravitasi diamati" mungkin diposting di peta berikut: Bouguer, bebas udara, regional atau medan gravitasi sisa.

18.  Pseudogravity
             Perkiraan medan gravitasi berasal dari medan magnet yang diukur pada, atau berubah menjadi, kutub magnet. Proses ini memerlukan konversi dari nilai kerentanan terhadap nilai-nilai kepadatan dan integrasi vertikal data magnetik.

19.  Baku Gravity

Juga disebut diukur gravitasi, atau gravitasi diamati. Medan gravitasi diukur pada stasiun gravitasi sebelum lintang, bebas udara, atau koreksi Bouguer daerah diterapkan.

20.  Regional Gravity Field

Komponen gelombang panjang yang biasanya dihubungkan dengan variasi densitas Bouguer lapangan gravitasi dianggap lebih dari bunga eksplorasi umum; (misalnya, komponen gravitasi karena variasi kepadatan kerak atau undulations dari kerak / mantel antarmuka). Sebuah daerah subjektif sering dapat dirancang untuk meningkatkan anomali sisa bunga primer.

21.  Sisa Gravity Field

Komponen panjang gelombang lebih pendek dari bidang Bouguer disebabkan kepadatan gravitasi kontras densitas tinggi dalam ruang bawah tanah dan / atau overburden kepadatan rendah. Anomali di bidang sisa biasanya kepentingan eksplorasi.

Sebuah residu pertama adalah bidang yang diperoleh dengan mengurangkan perbedaan medan gravitasi regional dari medan gravitasi Bouguer.

22.  Tiga Dimensi (3D) Model

Sebuah jaringan atau jaringan nilai-nilai yang model permukaan geologi direpresentasikan sebagai permukaan (gravitasi) atau kontras kerentanan (magnet). Output dari model ke depan didasarkan pada gravitasi dihitung atau efek magnetik permukaan input tertentu. Output dari model yang dicari adalah geometri yang sesuai (tetapi non-unik) permukaan dihitung dengan membalik gravitasi masukan atau medan magnet.