modul 2 sismanto

PENYELIDIKAN GEOFISIKA PANAS BUMI

MODUL 2

PEMETAAN GEOFISIKA DAERAH POTENSI PANAS BUMI

PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN GEOLOGI

BADAN DIKLAT ENERGI DAN SUMBER DAYA MINERAL

KEMENTERIAN ENERGI DAN SUMBER DAYA MINERAL

2012

JudulModul:Pemetaan Geofisika Daerah Potensi Panas Bumi Halaman2|

JUDUL : Pemetaan Geofisika Daerah Potensi Panas Bumi

PENYUSUN : Sismanto

EDITOR : ---

TAHUN CETAK : 2013

Disampaikan dalam Diklat xxxxxxx yang diselenggarakan oleh Pusat Pendidikan Dan

Pelatihan Geologi, Badan Diklat Energi Dan Sumber Daya Mineral, Kementerian Energi

Dan Sumber Daya Mineral.


KATA PENGANTAR

Dalam rangka meningkatkan kemampuan aparatur pemerintah yang kompeten dalam

Penyelidikan Geofisika (Daerah Potensi) Panas Bumi, Pusat Pendidikan dan Pelatihan

Geologi, Badan Pendidikan dan Pelatihan Energi dan Sumber Daya Mineral, Kementerian

Energi dan Sumber Daya Mineral menyelenggarakan program Diklat Pemetaan Geofisika

Daerah Potensi Panas Bumi, Program diklat ini ditujukan untuk membantu pemerintah dan

masyarakat dalam mengkustomisasi informasi, dengan memberikan pendidikan dan

pelatihan kepada aparatur yang berwenang untuk dapat melokalisir daerah potensi panas

bumi menyajikan informasi sumber adaya alam yang dimiliki daerahnya secara menarik

dan mudah.

Modul ini merupakan bagian yang tak terpisahkan dari kurikulum standar diklat

Penyelidikan Geofisika Panas Bumi.

Kami sangat berterima kasih apabila terdapat kritik dan saran yang sangat bermanfaat di

dalam penyempurnaan modul Pemetaan Geofisika Daerah Potensi Panas Bumi.


DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR

DAFTAR ISI

PETA KEDUDUKAN MODUL

GLOSARIUM

BAB 1. PENDAHULUAN 1.1. Deskripsi 1.2. Prasyarat 1.3. Petunjuk Penggunaan Modul

Penjelasan bagi peserta diklat Peran widyaiswara/instruktur

1.4. Tujuan Akhir 1.5. Kompetensi 1.6. Cek Kemampuan

BAB 2. PEMBELAJARAN

2.A. Pembelajaran Metode Gaya Berat 2.A.1. Rencana Belajar Peserta 2.A.2. Kegiatan Belajar 1: Pengumpulan Data Gayaberat Primer dan Sekunder

2.A.2.1. Tujuan Pembelajaran 1 2.A.2.2. Uraian Materi 1 2.A.2.2.1. Pengumpulan data gaya berat sekunder 2.A.2.2.2. Pengumpulan data gaya berat primer sesuai prosedur

2.A.2.2.3. Desain pengambilan data di lapangan 2.A.2.2.4. Penentuan titik lokasi ukur 2.A.2.2.5. Peralatan yang digunakan 2.A.2.2.6. Pembuatan titik ikat

2.A.2.3. Rangkuman 1 2.A.2.4. Tugas 1


2.A.2.5. Tes Formatif 1 2.A.2.6. Kunci Jawaban Tes Formatif 1

2.A.3. Kegiatan Belajar 2: Pemrosesan Data Gayaberat 2.A.3.1. Tujuan Pembelajaran 2 2.A.3.2. Uraian Materi 2 2.A.3.2.1. Konversi ke nilai milligal 2.A.3.2.2. Koreksi tinggi alat

2.A.3.2.3. Pasang surut 2.A.3.2.4. Koreksi drift 2.A.3.2.5. Koreksi gayaberat mutlak (gobs) 2.A.3.2.6. Koreksi gayaberat teoritis 2.A.3.2.7. Koreksi udara bebas 2.A.3.2.8. Koreksi topografi 2.A.3.2.9. Kontinuasi

2.A.3.3. Rangkuman 2 2.A.3.4. Tugas 2 2.A.3.5. Tes Formatif 2 2.A.3.6. Kunci Jawaban Tes Formatif 2

2.A.4. Kegiatan Belajar 3: Pembuatan Peta Anomali Gayaberat 2.A.4.1. Tujuan Pembelajaran 3 2.A.4.2. Uraian Materi 3 2.A.4.2.1. Persiapan pembuatan peta 2.A.4.2.2. Pembuatan peta 2.A.4.3. Rangkuman 3 2.A.4.4. Tugas 3 2.A.4.5. Tes Formatif 3 2.A.4.6. Kunci Jawaban Tes Formatif 3

2.A.5. Kegiatan Belajar 4: Interpretasi Peta Anomali Gayaberat

2.A.5.1. Tujuan Pembelajaran 4 2.A.5.2. Uraian Materi 4 2.A.5.2.1. Tahapan pemrosesan data gayaberat lanjut


2.A.5.2.2. Model Step 2.A.5.2.3. Second derivative dan gradient kurva

2.A.5.3. Rangkuman 4 2.A.5.4. Tugas 4 2.A.5.5. Tes Formatif 4 2.A.5.6. Kunci Jawaban Tes Formatif 4

2.B. Pembelajaran Metode Magnetik 2.B.1. Rencana Belajar Peserta 2.B.2. Kegiatan Belajar 5: Pengumpulan Data Magnetik Sekunder dan Primer

2.B.2.1. Tujuan Pembelajaran 5 2.B.2.2. Uraian Materi 5 2.B.2.2.1. Pengumpulan data magnetic sekunder 2.B.2.2.2. Pengumpulan data magnetic primer sesuai prosedur

2.B.2.2.3. Desain pengambilan data di lapangan 2.B.2.2.4. Penentuan titik lokasi ukur 2.B.2.2.5. Peralatan yang digunakan

2.B.2.3. Rangkuman 5 2.B.2.4. Tugas 5 2.B.2.5. Tes Formatif 5 2.B.2.6. Kunci Jawaban Tes Formatif 5

2.B.3. Kegiatan Belajar 6: Pemrosesan Data Magnetik 2.B.3.1. Tujuan Pembelajaran 6 2.B.3.2. Uraian Materi 6 2.B.3.2.1. Koreksi IGRF 2.B.3.2.2. Peng-grid-an dan interpretasi

2.B.3.2.3. Teknik perbaikan data (data enhancement) 2.B.3.2.4. Turunan vertical 2.B.3.2.5. Kontinuasi 2.B.3.2.6. Reduksi ke kutub dan transformasi pseudogravitasi 2.B.3.2.7. Signal analitik

2.B.3.3. Rangkuman 6


2.B.3.4. Tugas 6 2.B.3.5. Tes Formatif 6 2.B.3.6. Kunci Jawaban Tes Formatif 6

2.B.4. Kegiatan Belajar 7: Pembuatan Peta Anomali Magnetik 2.B.4.1. Tujuan Pembelajaran 7 2.B.4.2. Uraian Materi 7 2.B.4.2.1. Persiapan pembuatan peta 2.B.4.2.2. Pembuatan peta 2.B.4.3. Rangkuman 7 2.B.4.4. Tugas 7 2.B.4.5. Tes Formatif 7 2.B.4.6. Kunci Jawaban Tes Formatif 7

2.B.5. Kegiatan Belajar 8: Interpretasi Peta Anomali Magnetik 2.B.5.1. Tujuan Pembelajaran 8 2.B.5.2. Uraian Materi 8 2.B.5.2.1. Interpretasi 2.B.5.2.2. Pemodelan 2.B.5.3. Rangkuman 8 2.B.5.4. Tugas 8 2.B.5.5. Tes Formatif 8 2.B.5.6. Kunci Jawaban Tes Formatif 8

BAB 3. EVALUASI 3.A. Evaluasi Metode Gayaberat

3.A.1. Tes Sumatif

3.A.2. Kunci Jawaban Tes Sumatif

3.A.3. Tes Praktik

3.B. Evaluasi Metode Magnetik 3.B.1. Tes Sumatif

3.B.2. Kunci Jawaban Tes Sumatif

3.B.3. Tes Praktik


BAB 4. PENUTUP DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN A: PETUNJUK PRAKTIS PEMAKAIAN

GRAVITYMETER LACOSTE & ROMBERG LAMPIRAN B: PETUNJUK PEMODELAN DENGAN Grav2DC LAMPIRAN C: PROSEDUR PENGOPERASIAN PPM MODEL G-856 LAMPIRAN D: PETUNJUK PEMODELAN DENGAN Mag2DC LAMPIRAN E: DATA LATIHAN MAGNETIK LAMPIRAN F:DATA LATIHAN GAYABERAT


GLOSARIUM

Anomali Bouguer Adalah nilai data gayaberat pengamatan/observasi (g obs) yang telah dikoreksi dengan koreksi-koreksi udara bebas, Bouguer dan medan/terrain/topographi.

Anomali Bouguer lengkap

Anomali Bouguer lengkap ABL merupakan nilai anomali gravitasi di suatu tempat dimana perhitungannya telah memasukkan seluruh reduksi-reduksinya (ABL=gobs-gn+ rub-rb+rm) dengan gobs adalah gravitasi pengamatan, gn adalah gravitasi normal (teoritis), ru reduksi udara bebas, rb reduksi Bouguer dan rm reduksi medan. Anomali Bouguer lengkap ini masih terletak pada topografi dengan ketinggian yang bervariasi. Oleh karena itu perlu dibawa ke bidang datar melalui salah satu metodenya adalah sumber Ekuivalen titik Massa.

Anomali regional

Adalah anomali data gayaberat yang disebabkan oleh pengaruh benda/ batuan yang tersebar secara meluas/ regional, yang diperoleh dengan membawa data anomali Bouguer pada ketinggian tertentu dimana pengaruh local telah hilang (upward continuation).

Anomali residual

Adalah anomali data gayaberat yang disebabkan oleh pengaruh benda/ batuan setempat/lokal yang diperoleh dari data anomaly Bouguer lengkap pada bidang datar dikurangi anomali regional.

Badai magnetik

Adalah noise yang berasal dari radiasi elektromagnetik matahari yang merusak ionosfer dengan kuat, medan pengganggu ini bisa mencapai ratusan hingga ribuan nanotesla.

Base station Suatu titik ukur di daerah penelitian yang diukur secara terus menerus/ kontinyu

untuk merekam variasi medan magnet harian. Data ini nantinya digunakan untuk koreksi hasil pengukuran di berbagai titik daerah penelitian yang diukur secara tidak kontinyu.

Data enhancement

Suatu metode matematis untuk memperbaiki/ menajamkan data sehingga jelas batas-batas sumber anomaly tersebut.

Gayaberat relative Medan percepatan gravitasi (gayaberat) bumi yang diukur sebagai fungsi tempat, hasil pengukuran di titik satu dengan titik lainnya hanya berupa relatifnya saja terhadap titik ukur sebelumnya. Untuk menegtahui nilai medan percepatan mutlaknya hasil pengukuran relatif tersebut harus diikat dengan nilai medan percepatan mutlak di suatu tempat yang telah diketahui.


Gradiometer PPM Alat ukur medan magnet total yang mengukur medan magnet pada dua titik ketinggian yang berbeda.

Gravitymeter Alat ukur medan percepatan gravitasi bumi (gayaberat).

Koreksi Bouguer Adalah suatu koreksi yang ditimbulkan oleh adanya kelebihan atau kekurangan masa di atas atau dibawah ketinggian titik ukur, besarnya lGg 2ps= , dengan adalah densitas masa tersebut, l adalah tebal/tinggi masa yang diukur dari titik ukur gayaberat dan G adalah tetapan gravitasi.

Koreksi drift Koreksi yang harus dilakukan akibat sensor gravitymeter yang berupa pegas mengalami kelelahan (fatigue), sehingga hasil bacaanya bila pegasnya di biarkan (tidak dikunci/di klemp) sebagai fungsi waktu akan berbeda hasil bacaannya.

Koreksi variasi harian Suatu tahapan pemrosesan data magnetik yang harus dilakukan untuk mengurangi adanya pengaruh medan magnet yang diakibatkan dari aktivitas matahari setiap saat.

Looping Suatu cara pengukuran yang berangkat dari satu titik ke titik lainnya lalu diakhiri dengan mengukur kembali di titik pertama.

Magnetometer Alat ukur medan magnet bumi total (missal Proton Precission magnetometer) atau vertikal saja (vertical magnetometer).

mgal mgal (miligalilio) adalah satuan medan percepatan gayaberat (gravitasi) yang besarnya 1 gal = 1cm/s2.

Moving average Perhitungan rata-rata dari sejumlah data yang berupa deretan data yang keterlibatan datanya bergeser secara teratur dengan sejumlah data tertentu, misal 3, 5, 7 dan seterusnya.

Noise Adalah bagian dari bacaan alat ukur yang tidak diinginkan.

Pseudogravitasi

Suatu metode untuk memudah interpretasi data magnetik yang berupa dipole di bawa ke kutub sehingga menjadi monopole. Data monopole tersebut diperlakukan seolah-olah bagaikan data gayaberat (pseudogravity) yang memudahkan tahapan interpretasi.


Reduksi ke kutub

Suatu metode matematis untuk memindahkan/mentransformasi anomali magnetik yang berupa dwikutub (dipole) ke posisi di kutub sehingga berupa eka kutub (monopole).

Signal analitik Suatu metode matematis untuk menajamkan batas sumber anomali yang bentuknya independen terhadap arah magnetisasi benda sumber.

Titik ikat

Satu titik yang digunakan sebagai referensi /pembanding titik ukur lainnya. Transformasi Fourier

Perhitungan matematik untuk memindahkan kawasan data dari kawasan waktu (t) ke kawasan frekuensi (f), atau dari kawasan ruang (x,y,z) ke kawasan bilangan gelombang (x, y, z).

Turunan vertikal Derivatif/diferensiasi orde pertama data anomali magnetik (T) pada arah vertikal (z) ; ( z

TT D=D ).

Turunan horizontal

Derivatif/diferensiasi orde pertama data anomali magnetik (T) pada arah horisontal (x) ; ( x

TT D=D ).


BAB 1 PENDAHULUAN

1.1. Deskripsi Modul Pembelajaran Pemetaan Geofisika Daerah Potensi Panasbumi dengan metode

gayaberat dan Magnetik ini merupakan bagian yang tidak terpisahkan dari modul-

modul lainnya yang terkait dari urut-urutan rangkaian prosedur uraian kerja

PENYELIDIKAN GEOFISIKA PANAS BUMI yang telah disiapkan sebagai bahan

ajar bagi peserta program diklat Penyidik Bumi. Isi modul berisikan pembelajaran

tentang cara-cara penyelidikan daerah potensi panasbumi dengan metode gayaberat

dan magnetic mulai dari akuisisi, pemrosesan termasuk koreksi dan penafsiran data

gayaberat dan magnetik untuk dapat mengetahui dan melokalisir daerah potensi

panasbumi.

1.2. Prasyarat Peserta diklat untuk dapat memahami modul ini perlu mempunyai kompetensi awal

antara lain,

Pendidikan minimal S-1 bidang kebumian (seperti geologi, geofisika, tambang

eksplorasi) atau S1 bidang terkait lainnya (seperti fisika, kimia, geodesi, geografi)

yang telah memiliki pengalaman kerja minimal 2 tahun dalam bidang eksplorasi

sumber daya alam.

1.3. Petunjuk Penggunaan Modul a. Penjelasan Bagi Peserta Diklat Peserta diklat dijelaskan tentang cara pengumpulan data gayaberat dan

magnetik sekunder maupun primer.

Peserta diklat dijelaskan tentang pemrosesan data gayaberat dan magnetik

untuk memperoleh nilai anomali.

Peserta diklat dijelaskan cara membuat peta anomali gaya berat dan magnetik.

Peserta diklat dijelaskan interpretasi peta anomali gaya berat dan magnetik

untuk melokalisir daerah potensi panas bumi (melokalisir daerah densitas

rendah dan tinggi, menentukan struktur bawah permukaan dan batuan dasar,


dan menentukan adanya batuan intrusi yang dapat berfungsi sebagai sumber

panas (heat source)).

b. Peran Widyaiswara/instruktur Membantu peserta diklat dalam proses belajar

Membimbing peserta diklat melalui tugas pelatihan yang telah dijelaskan

Membantu peserta diklat dalam memahami pemetaan geofisika daerah potensi

panasbumi dengan metode gayaberat dan magnetik.

1.4. Tujuan Akhir Peserta diklat diharapkan dapat memahami dan melakukan pemetaan daerah potensi

panasbumi dengan metode gayaberat dan magnetik untuk dapat mengetahui dan

melokalisir daerah potensi panasbumi.

1.5. Kompetensi Mampu melakukan pemetaan geofisika untuk melokalisir daerah potensi panas bumi

1.6. Cek Kemampuan

Membuat beberapa pertanyaan untuk mengecek kemampuan peserta sebelum

dilakukan pembelajaran antara lain tentang,

1) Bagaimana cara akuisisi data gaya berat dan magnetik primer dilakukan ?

2) Dimana data gaya berat dan magnetik sekunder dapat diperoleh ?

3) Bagaimana tahapan permosesan/koreksi data gaya berat dan magnetik?

4) Bagaimana pemisahan data gaya berat regional dan residual di lakukan? 5) Apa indikator dari data anomali gaya berat dan magnetik yang menunjukan daerah

potensial panas bumi ?

6) Apa yang disebut dengan pemodelan maju (foward modeling) dan pemodelan balik

(invers modeling) ?


BAB 2. PEMBELAJARAN

2.A.PembelajaranMetodeGayaBerat

2.A.1.RencanaBelajarPeserta

Agar peserta Diklat dapat belajar secara sistematis dan dapat menyerap materi

pelajaran secara optimal, mereka perlu membuat Rencana Belajar yang formatnya

seperti pada tabel di bawah ini. Rencana belajar tersebut perlu dikonsultasikan

kepada instruktur dan perlu mendapatkan persetujuannya.

NO JENIS KEGIATAN URAIAN MATERI TEMPAT WAKTU

TEORI PRAKTEK TOTAL

1 Pengumpulan data gayaberat .

1. Pengumpulan data gayaberat sekunder dari berbagai sumber,

2. Penyiapan prosedur dan koreksinya akuisisi data gayaberat primer

Ruang Kuliah

50% 50%

2 Pemrosesan data gayaberat

Pemrosesan data gayaberat untuk memperoleh nilai anomali regional dan residual

Ruang Kuliah

50% 50%

3 Pembuatan peta anomali gaya berat

Pembuatan peta anomali gaya berat

Ruang Kuliah

50% 50%

4 Interpretasi Peta anomali gaya berat

1. Interpretasi peta anomali gaya berat untuk melokalisir daerah potensi panas bumi.

2. Pemodelan model struktur geologi bawah permukaan.

Ruang Kuliah

50% 50%


Lembar Kerja (Lembar Penilaian Praktik)

(1) Peserta diklat mempelajari Kegiatan Belajar Pemetaan Geofisika untuk Melokalisir Daerah Potensi Panas Bumi dengan metode Gayaberat.

(2) Peserta Diklat merangkum hal-hal penting yang berkaitan dengan langkah

akusisi, pemrosesan dan interpretasi serta pemodelan data gayaberat sesuai

prosedur.

Penilaian Tugas menggunakan kriteria sebagai berikut.

Nilai Angka Predikat 85 - 100 Sangat Baik

70 - 84 Baik

55 - 69 Cukup

40 - 54 Kurang

< 39 Sangat Kurang

2.A.2. Kegiatan Belajar 1 : Pengumpulan Data Gayaberat Primer dan Sekunder

2.A.2.1. Tujuan Pembelajaran 1: Peserta diklat dapat melakukan pengumpulan data gayaberat sekunder dan

primer sesuai prosedur.

2.A.2.2. Uraian Materi 1:

2.A.2.2.1. Pengumpulan data gayaberat sekunder Data gayaberat sekunder dapat diperoleh melalui jurnal-jurnal, laporan-laporan

penelitian, prosiding seminar atau badan-badan pemerintah yang berkaitan dan

bekerja dengan data gayaberat di seluruh Indonesia maupun dunia. Seperti

BMKG, Badan Geologi dan lain sebagainya yang bisa diakses melalui internet

pada alamat websitenya. Data gayaberat yang telah dipublikasikan merupakan

publik domain, kecuali data masih disimpan oleh instansi tertentu untuk

keperluan internal. Data tersebut dapat berupa peta gayaberat Bouger, sehingga

harus didigitasi ulang, maupun yang masih berupa data mentah (raw data)

dalam bentuk tabel.


2.A.2.2.2. Pengumpulan data gayaberat primer sesuai prosedur . Untuk pengumpulan data gayaberat primer harus dilakukan survey pengukuran

data gayaberat di daerah studi. Tahapan akuisisi metode gayaberat dibagi

menjadi beberapa tahapan yaitu tahap pengambilan data lapangan, yaitu;

2.A.2.2.3. Disain Pengambilan Data di Lapangan

Rencana pengambilan data titik ukur dilakukan secara gridding atau titik teratur

dengan jarak antar titik 5km, 2,5km atau 1km sesuai kebutuhan pada daerah

interest. Pengambilan data posisi dan data gayaberat dilakukan secara bersama-

sama. Metode pengukuran nilai percepatan gayaberat yang digunakan adalah

sistem acak dan pada setiap titik pengukuran dilakukan pembacaan sebanyak

tiga kali atau lima kali untuk mengurangi resiko kesalahan pembacaan oleh

operator. Looping dilakukan setiap hari dimulai dari base station dan diakhiri

pada titik pengukuran yang sama di base station.

Nilai base station diturunkan dari nilai medan gayaberat yang mengacu dan

terikat pada Titik Tinggi Geodesi (TTG) yang terletak di daerah survei. TTG

tersebut telah terikat dengan koordinat gayaberat mutlak yang terletak, misal di

kantor vulkanologi, kota yogyakarta dengan nilai 978202.98 pada koordinat 070

48 S 1100 23.3 E . Base station pada survei ini berada di lapangan terbuka

yang lokasinya dipilih sedemikian rupa mudah diakses, terbuka, dan minim

gangguan. Pengambilan data meliputi pembacaan gravitymeter, penentuan

posisi, dan waktu. Pengambilan data pada survei dapat menggunakan alat

gravitymeter LaCoste & Romberg type G525 atau yang sejenis dari merk lain.

Penentuan posisi dan waktu dapat menggunakan Global Positioning System

(GPS) disesuaikan dengan kebutuhan (misal untuk studi regional dapat

digunakan GPS tangan seperti Garmin Maps type CSX 76 untuk tingkat

kesalahan sekitar 5 m, atau untuk studi lokal/ detil dapat menggunakan GPS

deferensial dengan tingkat kesalahan hingga orde cm).


2.A.2.2.4. Penentuan Titik Lokasi Ukur Pengukuran nilai percepatan gayaberat di daerah studi/penelitian dan sekitarnya

dilakukan dengan mendistribusikan titik-titik ukur yang tersebar secara merata

mengelilingi daerah survei dengan jarak antar titik ukur (spacing) sebisa

mungkin yang teratur. Pengambilan pada titik-titik survei dilakukan dengan

metode looping. Jarak antar titik pengambilan pada keadaan normal misal

1km, tergantung dari medan yang akan diukur dengan pertimbangan pada trend

geologi daerah survei. Penentuan lokasi titik ukur dipilih pada tempat yang

tidak banyak gangguan (noise) sehingga mempermudah pengambilan data dan

memaksimalkan keakuratan data. Beberapa hal yang perlu diperhatikan dalam

menentukan titik pengambilan data:

1. Letak titik amat harus jelas dan mudah dikenali, sehingga mudah dtemukan

sewaktu akan diukur ulang.

2. Lokasi titik amat relatif terbuka untuk memudahkan pengambilan GPS.

Untuk melakukan pengambilan dengan GPS umumnya lokasi titik amat

harus mempunyai ruang pandang langit yang bebas ke segala arah.

3. Titik amat harus dapat dilihat dalam peta dan mudah dijangkau.

4. Titik amat diusahakan pada daerah yang tanahnya stabil.

2.A.2.2.5. Peralatan yang Digunakan Peralatan yang digunakan dalam survei sebagai berikut:

1. Satu unit Gravity meter

2. Dua unit Global Positioning System (GPS)

3. Perlengkapan pendukung lainnya seperti peta geologi, peta topografi/petarupabumi, kompas, kamera digital, battery charger, mistar,

jam tangan, payung, buku lapangan dan alat tulis lainnya.


Contoh Gravitymeter Lacoste-Romberg dengan layar digital

2.A.2.2.6. Pembuatan Titik Ikat

Pengukuran nilai percepatan gayaberat pada prinsipnya hanya mengukur

percepatan gayaberat relatif, yaitu hanya mengukur variasi nilai percepatan

gayaberat antara titik-titik ukur (tidak mengukur nilai percepatan gayaberat

mutlak di satu titik). Oleh karena itu, dalam pengukuran di lapangan diperlukan

satu atau beberapa titik yang sudah diketahui nilai percepatan gayaberatnya

secara mutlak yang disebut sebagai titik ikat. Besarnya nilai percepatan

gayaberat (gravitasi) pada suatu titik ikat adalah :

)( refditidireftiti gggg -+= (A1)

dengan : tig = nilai percepatan gayaberat di titik ikat

reftig = nilai percepatan gayaberat di titik referensi

tidig = nilai pembacaan gayaberat di titik ikat

refdig = nilai pembacaan gayaberat di titik referensi.

Titik referensi yang digunakan dalam suatu survei harus ditentukan dan

dikukur lebih dahulu, misal titik referensi gayaberat di kantor vulknologi, kota

Yogyakarta yang berada pada posisi 070 48 S 1100 23.3 E yang mempunyai

nilai percepatan gayaberat mutlak 978202.98 mGal. Nilai titik ikat ini


kemudian diturunkan/dibawa ke base station yang berada di lapangan terbuka

daerah survey sebagi titik ikat yang baru.

2.A.2.3. Rangkuman 1 Data gayaberat sekunder dapat diperoleh melalui jurnal-jurnal, laporan-

laporan penelitian, prosiding seminar atau badan-badan pemerintah yang

berkaitan dan bekerja dengan data gayaberat di seluruh Indonesia maupun

dunia. Untuk pengumpulan data gayaberat primer harus dilakukan survey

pengukuran data gayaberat di daerah studi. Tahapan survey akusisi metode

gayaberat dapat dilakukan dengan pertama merancang sebaran titik

pengambilan data di lapangan, misal dengan griding pada spasi tertentu, kedua

menentukan titik-titik lokasi ukur dilapangan yang dapat dijangkau dan

memenuhi syarat minim noise, serta pengikatan titik ukur dengan referensi

yang ada.

2.A.2.4. Tugas 1

a. Carilah data gayaberat sekunder melalui website apasaja di internet.

b. Siapkan peta rupa bumi, peta geologi

c. Siapkan informasi geologi permukaan yang menyiratkan keberadaan

potensi panasbumi, misal manifestasi panasbumi di permukaan yang

berupa mata air panas, fumarola, alterasi batuan dan yang sejenis.

d. Tentukan daerah survey gayaberat berdasarkan data b dan c di atas.

e. Tentukan spasi antar titik ukur untuk daerah surveu tersebut.

f. Tentukan titik referensi terdekat dengan daerah survey agar mudah

diakses.

2.A.2.5. Tes Formatif 1

a. Apakah yang dimaksud dengan data gayaberat sekunder ?


b. Bagaimana data gayaberat sekunder bisa diperoleh ?

c. Apakah yang dimaksud dengan data gayaberat primer ?

d. Bagaimana data gayaberat primer bisa diperoleh ?

2.A.2.6. Kunci Jawaban Tes Formatif 1

a. Yang dimaksud dengan data gayaberat sekunder adalah data gayaberat

yang diperoleh dari hasil pengukuran orang lain yang disajikan dalam

bentuk laporan, jurnal dan atau publikasi eletronik maupun media

komunikasi lain.

b. Data gayaberat sekunder bisa diperoleh melalui laporan-laporan

penelitian, jurnal-jurnal publikasi dan atau publikasi eletronik maupun

media komunikasi lain (misal internet melalui alamat websitenya).

c. Yang dimaksud dengan data gayaberat primer adalah data yang diukur

oleh peneliti pada daerah penelitiannya.

d. Data gayaberat primer bisa diperoleh melalui tahapan akusisi, yaitu

pertama merancang sebaran titik pengambilan data di lapangan, misal

dengan griding pada spasi tertentu, kedua menentukan titik-titik lokasi

ukur di lapangan yang dapat dijangkau dan memenuhi syarat minim

noise, serta pengikatan titik ukur dengan referensi yang ada. Setelah itu

baru pelaksanaan akusisi ke seluruh area dengan metode looping.

2.A.3. Kegiatan Belajar 2: Pemrosesan Data Gayaberat

2.A.3.1. Tujuan Pembelajaran 2: Peserta diklat diharapkan dapat melakukan pemrosesan data gayaberat untuk

memperoleh nilai anomali regional dan residual

2.A.3.2. Uraian Materi 2: Dalam metode gayaberat, pengolahan data dilakukan dengan tujuan untuk

mencari perbedaan nilai percepatan gayaberat dari satu titik ke titik lain di

suatu tempat yang disebabkan oleh adanya massa (densitas) batuan di kulit


terluar bumi di bawah permukaan daerah penyelidikan. Seperti diketahui

bahwa massa tersebut hanya menyumbang sekitar 0,05% dari nilai gayaberat

yang didapat, oleh karena hal tersebut maka penyebab-penyebab gayaberat

selain itu harus dihilangkan atau direduksi. Pengolahan data dimulai dari data

mentah kemudian dilanjutkan dengan pengolahan data awal. Pengolahan data

awal gayaberat dimulai dari data mentah, konversi ke nilai mgal, koreksi

pasang surut, koreksi tinggi alat serta koreksi drift kemudian dilanjutkan

dengan koreksi-koreksi berikutnya seperti yang diuraikan berikut ini.

2.A.3.2.1. Konversi ke Nilai miligal

Hasil pembacaan alat di lapangan merupakan angka-angka yang tidak

berdimensi, sehingga harus di konversi ke dalam mGal. Di dalam

mengkonversi ke mGal masing-masing alat mempunyai konversi sendiri-

sendiri. Oleh karena itu untuk mengubah satuan skala menjadi satuan miligal

maka nilai pembacaan dari gravitymeter harus dikonversikan terlebih dahulu

ke nilai miligal dengan menggunakan 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 1) nilai 1700 sama

dengan 1730,844 mGal.

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.


Tabel 1. Kutipan contoh tabel konversi gravity meter type G.525

Pembacaan Counter

Nilai Dalam mGal

Interval Faktor

1600 1629.070 1.01774 1700 1730.844 1.01772

1800 1832.616 1.01770

2.A.3.2.2. Koreksi Tinggi Alat Koreksi tinggi alat adalah koreksi yang dilakukan untuk membawa nilai

pengukuran gayaberat sesuai dengan posisi ketinggian yang diperoleh GPS.

Tujuan dilakukan koreksi tinggi alat adalah agar pembacaan gayaberat di setiap

pengambilan mempunyai posisi ketinggian yang sama dengan pengambilan

hasil data GPS. Koreksi tinggi alat ini mengurangi besar nilai g sehingga harus

ditambahkan.

gta = gm + 0,3087 h (A2)

dengan,

gta = pembacaan gayaberat terkoreksi tinggi alat

gm = pembacaan gayaberat dalam miligal

h = tinggi alat dalam meter.

2.A.3.2.3. Koreksi Pasang Surut Nilai gayaberat yang terukur di lapangan adalah nilai gayaberat yang masih

terpengaruh oleh pasang surut bumi dan bulan. Koreksi pasang surut dapat

dikalkulasikan secara cepat dengan algoritma pemrograman komputer sesuai

dengan waktu dan lokasi pengambilan data di lapangan. Program pasang surut

yang digunakan adalah dalam bahasa FORTRAN (Longman,1959) dengan

masukan parameter lokasi dan waktu pengukuran. Karena area pengukuran

yang relatif sempit maka kedua parameter masukan tersebut cukup di satu titik

selama waktu pengukuran di dalam area pengukuran. Data gayaberat terkoreksi


pasang surut adalah nilai gayaberat terukur dikurangi koreksi pasang surut pada

waktu pengukuran

PSgg TAPS -=

dengan :

gPS = pembacaan gayaberat terkoreksi pasut (mgal)

gTA = pembacaan gayaberat terkoreksi tinggi alat (mgal)

PS = koreksi pasang surut (mgal)

Besarnya koreksi pasang surut (PS) dirumuskan sebagai berikut:

( ) ( )313313 2cos232cos

23

+++= ss

sm

m

mpasut D

GrMD

GrMg aa

(A3)

dengan, r = jari-jari bumi, Mm = massa bulan, Ms = massa matahari, Dm =

jarak dari bumi ke bulan, Ds= jarak dari bumi ke matahari, ma = sudut

geosentris terhadap bulan, sa = sudut geosentris terhadap matahari. Sudut

geosentris adalah parameter yang bergantung dari posisi lintang dan waktu saat

pengukuran dilakukan. Puncak dari pengaruh pasang surut terjadi 2 kali dalam

sehari sedangkan untuk periode yang lama terjadi 11 hari sekali akibat dari

bulan dan 6 bulan sekali akibat pengaruh matahari.

2.A.3.2.4. Koreksi Drift

Alat gravitimeter sensitif terhadap pengaruh drift (faktor kelelahan alat) yaitu

perubahan nilai pengukuran gayaberat karena pengaruh perubahan mekanika

dalam graviymeter berupa pegas yang semakin meregang terhadap waktu dan

suhu. Faktor tersebut akan mempengaruhi pembacaan nilai gayaberat yaitu

nilai gayaberat di suatu titik akan berbeda terhadap waktu dan suhu. Pengaruh

suhu diatasi dengan adanya thermostat pada alat sehingga alat dapat bekerja

konstan pada suhu tertentu sedangkan untuk pengaruh waktu perubahan nilai

gayaberat dianggap linier dan untuk mengetahui besar perubahan tersebut

dapat dilakukan dengan cara melakukan pengukuran ulang di titik base (base

looping) (gambar A.1).


Gambar A.1. Metode looping pengukuran gayaberat

Selisih nilai pengukuran waktu awal dan akhir di titik base adalah besar

gradien perubahan nilai pertiap waktu pengukuran selama waktu looping

(gambar A.2). Persamaan koreksi drift dapat dijabarkan sebagai:

( )0000

01

' SSSSSS PP

ttttKd ---

= (A4)

dengan

Kd1 = koreksi drift di titik pengukuran 1

tS1 = waktu pembacaan di titik pengukuran 1

tS0 = waktu pembacaan di titik base (awal)

tS0 = waktu pembacaan di titik base (looping)

PS0 = pembacaan gayaberat di titik base (looping)

PS0 = pembacaan gayaberat di base (awal)

sehingga gayaberat terukur terkoreksi drift adalah

Kdgg PSd -= (A5)

dengan : gd = pembacaan gayaberat terkoreksi drift (mgal)

gPS = pembacaan gayaberat terkoreksi pasut (mgal)

Kd = koreksi drift (mgal)

Titik Base

Titik Pengukuran

looping


Gambar A.2. Grafik drift pada pengukuran gayaberat

2.A.3.2.5. Koreksi Gayaberat Mutlak (gobs) Nilai gayaberat observasi atau gayaberat mutlak adalah nilai gayaberat

sebenarnya di titik pengukuran. Nilai yang terukur adalah perbedaan nilai

gayaberat dari satu titik terhadap titik yang lainnya disebut sebagai nilai

gayaberat relatif atau gayaberat observasi. Nilai gayaberat observasi diperoleh

dengan mengikatkan titik-titik terukur dengan suatu titik yang dinamakan titik

ikat gayaberat. Titik ikat disini adalah titik ikat yang telah diketahui nilai

gayaberat mutlaknya yang kemudian digunakan untuk membawa nilai

gayaberat terukur ke nilai gayaberat mutlak. Nilai gayaberat mutlak

ditambahkan di setiap titik pengukuran gayaberat di lokasi survei. Perhitungan

untuk menentukan nilai gayaberat mutlak adalah:

gobs = gti + (gd gdti) (A6)

dengan,

gobs = gayaberat mutlak (mGal)

gti = gayaberat mutlak di titik ikat (mGal)

gd = gayaberat terkoreksi drift di titik pengukuran (mGal)

gdti = gayaberat terkoreksi drift di titik ikat (mGal)

2.A.3.2.6. Koreksi Gayaberat Teoritis (gn)

Nilai g mutlak yang telah diketahui di tiap titik pengukuran dikoreksikan

dengan koreksi gayaberat teoritis untuk menghilangkan nilai gayaberat dari

Waktu (t)

g terukur


sferoida referensi berdasarkan fungsi posisi lintang. Besarnya percepatan

gayaberat sebagai fungsi lintang adalah:

gn = )2sin0000058.0sin0053024.01(7.978032)( 22 jjj -+=g (A7)

dengan adalah sudut lintang. Persamaan (A7) merupakan Geodetic Reference

System 1980 (GRS 80).

2.A.3.2.7. Koreksi Udara Bebas Koreksi udara bebas digunakan untuk menghilangkan efek pengurangan nilai

medan gayaberat terhadap ketinggian dari suatu bidang datar, tanpa

memperhatikan efek massa batuan. Percepatan medan gaya gravitasi

pada sferoida referensi adalah:

20 RMGg = (A8)

dengan

M = massa bumi

R = jari-jari bumi

G = konstanta universal gayaberat

Gayaberat pada ketinggian h, dapat dituliskan sebagai berikut:

20 )( hRMGg+

=

++

=

+

=)//21(

1)( 2202

2

0 RhRhg

hRRgg

dengan h2/R2


merupakan besarnya koreksi udara bebas jika ketinggiannya naik 1 meter.

Koreksi udara bebas adalah:

3086,02 00 =-@-= Rhgggg fa h mGal (A9)

Setelah dilakukan koreksi udara bebas maka akan diperoleh anomali udara

bebas di topografi yang dapat dirumuskan sebagai:

Dgfa = gobs (gn gfa) (A10)

dengan,

Dgfa = anomali medan gayaberat udara bebas di topografi (mGal)

gobs = medan gayaberat observasi di topografi (mGal)

gn = medan gayaberat normal di sferoid referensi (mGal)

gfa = koreksi udara bebas (mGal)

2.A.3.2.8. Koreksi Topografi Koreksi udara bebas tidak memperhitungkan massa yang ada di antara

topografi dan sferoida acuan. Faktor massa yang ada ini dikoreksi dengan

melakukan koreksi Bouguer, sedangkan massa yang berada di luar bidang

Bouguer dan tidak tekoreksi dalam koreksi Bouguer, dikoreksi dengan koreksi

medan. Kedua koreksi tersebut dapat digabungkan dan disebut sebagai koreksi

topografi (Grant dan West, 1965). Koreksi topografi/terrain dilakukan pada

data anomali udara bebas untuk menghilangkan pengaruh distribusi massa

dengan densitas rata-rata Bouguer diatas sferoida referensi. Densitas rata-rata

Bouguer (rb) adalah rata-rata densitas dari batuan bawah permukaan daerah

pengukuran. Salah satu cara yang dapat digunakan untuk mengetahui densitas

Bouguer adalah dengan metode analitis korelasi 2D Nettleton (1976) antara

gayaberat dengan ketinggian titik pengukuran yaitu:

[ ][ ]

[ ] [ ]

==

=

-D-D

-D-D=

n

ii

n

ijji

n

iijji

hhgg

hhggk

1

2

1

2

1

)()(

)()(

rr

rr (A11)


dengan, k = koefisien korelasi

gi (j) = anomali Bouguer sederhana (ABS) fungsi densitas

hi = ketinggian titik amat.

j = densitas batuan

)( jg rD = ABS rata-rata sebagai fungsi densitas

h = ketinggian rata-rata titik amat

j = 1, 2, 3,

n = jumlah titik amat

Densitas yang dipilih yaitu densitas dengan nilai k = 0, karena nilai anomali

Bouguer dan nilai ketinggiannya tidak terkorelasi, yang berarti bahwa densitas

tersebut merupakan nilai densitas massa topografi yang tepat (gambar A.3).

Metode analitik ini digunakan apabila titik-titik pengambilan terdistribusi

secara merata.

Gambar A.3. Grafik nilai korelasi dengan densitas Bouguer

Koreksi topografi diperoleh dari program kalkulasi koreksi topografi yaitu

Topo900 untuk daratan dengan grid 900m melalui bahasa pemrograman C++

sesuai dengan prinsip persamaan . Data ketinggian daratan

dan kedalaman air laut tersebut didapatkan dari data digital yang diukur

melalui satelit dan dapat diperoleh melalui jaringan internet secara cuma-cuma.

Koreksi topografi dilakukan dengan memilih luasan area koreksi yang

k = 0

r = r r

k


digunakan dalam perhitungan. Anomali bouguer lengkap adalah hasil koreksi

nilai anomali udara bebas dengan koreksi topografi dan dijabarkan sebagai

RfanobsCB Tgggg -+-=D )( (A12)

dengan : gCB = anomali bouguer lengkap di topografi (mgal)

gobs = gayaberat mutlak (mgal)

gn = gayaberat teoritis (mgal)

gfa = koreksi udara bebas (mgal)

TR = koreksi topografi (mgal)

Apabila harus dilakukan penggabungan data sekunder dengan primer atau

sekunder lain yang berbeda tahun akuisisnya, maka data survei harus sudah

dalam format anomali Bouguer lengkap di topografi. Kemungkinan bila terjadi

perbedaan cara pengolahan data maka sebelum dilakukan proses penggabungan

untuk proses reduksi ke bidang datar, data kedua survei digabungkan dan di

lakukan analisis terhadap nilai-niai anomali Bouguer yang posisinya saling

berdekatan. Hal ini dilakukan untuk membandingkan perbedaan nilai survei

pada kedua data tersebut. Posisi yang berdekatan ini dibatasi dibawah radius <

1km. Nilai ini kemudian diplotkan kedalam sebuah grafik dan dianalisis

perbedaannya. Proses selanjutnya adalah menggabungkan kedua data tersebut

dan dilakukan proses selanjutnya yaitu reduksi ke bidang datar.

Anomali Bouguer lengkap masih terpapar di topografi dengan ketinggian yang

bervariasi dan grid yang tidak teratur. Untuk keperluan interpretasi lebih lanjut

diperlukan anomali yang sudah berada pada suatu bidang datar dengan

ketinggian tertentu dan grid yang teratur. Ada beberapa metode yang dapat

digunakan untuk membawa data anomali dari permukaan topografi ke suatu

bidang datar, salah satunya yang digunakan adalah metode sumber ekivalen

titik massa (Dampney, 1969).


2.A.3.2.9. Kontinuasi Anomali medan gayaberat yang didapat dari koreksi-koreksi di atas masih

merupakan campuran antara anomali lokal/residual dan regional. Sehingga

untuk melakukan interpretasi, anomali lokal harus dipisahkan terhadap anomali

regionalnya. Kontinuasi ke atas (upward continuation) dilakukan dengan

mentransformasi medan potensial yang diukur di permukaan tertentu ke medan

potensial pada permukaan lainnya yang lebih jauh dari sumber. Hal ini

bertujuan untuk memisahkan antara anomali residual dengan anomali

regionalnya. Semakin tinggi kontinuasi data, maka informasi lokal semakin

hilang dan informasi regional semakin jelas. Prinsip dari kontinuasi ke atas

adalah dimana suatu medan potensial dapat dihitung pada setiap titik di dalam

suatu daerah berdasarkan sifat medan pada permukaan yang melingkupi daerah

tersebut. Proses kontinuasi keatas dilakukan metode kontinuasi ke atas yang

proses perhitungannya menggunakan program MagPick seperti yang diajukan

oleh Blakely (1995) adalah:

(A13)

dengan .

Persamaan integral kontinuasi ke atas ini dapat digunakan untuk menghitung

nilai medan potensial pada sembarang titik di atas permukaan yang nilai medan

potensialnya ada. Untuk tiap titik pada permukaan yang baru, integral dua

dimensi harus dilakukan. Untuk mempermudah maka dikonversi dalam bentuk

domain Fourier.

Persamaan (A13) disederhanakan menjadi konvolusi dua dimensi yaitu:

(A14)

dengan

(A15)

Jika medan potensial U diukur pada permukaan z = z0 memenuhi

ketidaksamaan , maka medan U tersebut mempunyai


transformasi Fourier F[U]. Transformasi Fourier dari persamaan (15) diperoleh

dengan mentransformasikan kedua sisi persamaan tersebut ke dalam domain-

domain Fourier dan memanfaatkan teorema konvolusi sehingga diperoleh:

F[Uu] = F[U]F[ ] (A16)

dengan F[Uu] merupakan transformasi Fourier dari medan kontinuasi ke atas.

Untuk mendapatkan F[Uu] diperlukan suatu rumusan analitik dari F[ ], yang

dapat diperoleh dari transformasi Fourier persamaan (A16), dan dapat

dinyatakan dalam bentuk:

(A17)

dengan , dengan demikian transformasi Fourier dari

persamaan (A17) diberikan oleh:

(A18)

Kontinuasi ke atas dari suatu permukaan ke permukaan lain dapat dicapai

dengan mengalikan transformasi Fourier data pengukuran terhadap suku

eksponensial persamaan (A18), kemudian menginversikan transformasi Fourier

hasil tersebut.

Secara umum dapat disampaikan tahapan permosesan data gayaberat awal

seperti diagram alir gambar A.4 untuk mendapatkan anomali Bouguer lengkap


Gambar A.4. Diagram alir pengolahan awal data gayaberat.

2.A.3.3. Rangkuman 2

Nilai medan gayaberat yang terukur harus dilakukan proses reduksi. Reduksi

data gayaberat merupakan serangkaian tindakan koreksi-koreksi pada data

gayaberat. Koreksi tersebut adalah koreksi pasang surut, koreksi tinggi alat,

koreksi drift, koreksi gayaberat normal, koreksi udara bebas, koreksi Bouguer

serta koreksi topografi. Proses ini dilakukan untuk menghilangkan pengaruh

dari beberapa faktor, misalnya pasang surut, posisi dan ketinggian titik

pengukuran. Setelah proses reduksi, maka dilakukan pemisahan anomali

regional dan anomali residualnya. Proses pemisahan tersebut dapat dilakukan

dengan kontinuasi, cara lain adalah dengan moving average dan polynomial.

Anomali hasil pemisahan inilah yang kemudian digunakan untuk pembuatan

model bawah permukaan. Diharapkan dengan dilakukannya proses-proses

Data Lapangan

Koreksi Pasut

Koreksi Tinggi Alat

Koreksi Drift

G Observasi

Koreksi Udara Bebas

Koreksi Bouguer

Koreksi Medan/terrain

Anomali Bouguer Lengkap


tersebut, maka akan mempermudah dalam menginterpretasi kondisi bawah

permukaan daerah survey.

2.A.3.4. Tugas 2

a. Siapkan computer dengan perangkat lunak excel, buka lembar kerja

excel.

b.Siapkan dan masukan data contoh hasil pengukuran yang di suatu

lapangan beserta informasi posisi (x,y,gobs) dalam tiga kolom lembar

kerja tersebut dan informasi lain yang diperlukan.

c. Siapkan prosedur dan persamaan koreksi di dalam kolom-kolom yang

lain di lembar kerja excel seperti koreksi pasang surut, koreksi tinggi alat,

koreksi drift, koreksi gayaberat normal, koreksi udara bebas, koreksi

Bouguer serta koreksi topografi.

d. Mulailah data hasil pengukuran dikoreksi dengan persamaan-persamaan

yang telah dibuat pada kolom tersebut, dan keluarnya diletakkan pada

kolom yang berbeda sebagai hasil koreksinya.


a. Apakah yang dimaksud dengan koreksi pasang surut ?

b. Apakah yang dimaksud dengan koreksi drift ?

c. Apakah yang dimaksud dengan koreksi udara bebas ?

d. Bagaimana konsep memisahkan data gayaberat lokal/residual terhadap

data gayaberat regional ?


a. yang dimaksud dengan koreksi pasang surut adalah koreksi akibat adanya

gaya tarik benda-benda langit. Pengaruh pasang surut medan gayaberat

akibat gaya tarik benda-benda langit, terutama matahari dan bulan,


mengakibatkan nilai medan gayaberat yang terukur di topografi berubah

secara temporal. Gabungan dari kedua pasang surut tersebut dapat

mempengaruhi nilai gayaberat hingga 0,3 mgal. Nilai tersebut tergantung

dari lokasi, tanggal pengukuran dan waktu pengukuran. Efek pasang

surut medan gayaberat akibat gaya tarik benda-benda langit

(Nettleton,1976) dirumuskan sebagai berikut:

( ) ( )313313 2cos232cos

23

+++= ss

sm

m

mpasut D

GrMD

GrMg aa

dengan, r = jari-jari bumi, Mm = massa bulan, Ms = massa matahari,

Dm = jarak dari bumi ke bulan, Ds= jarak dari bumi ke matahari, ma =

sudut geosentris terhadap bulan, sa = sudut geosentris terhadap

matahari. Sudut geosentris adalah parameter yang bergantung dari posisi

lintang dan waktu saat pengukuran dilakukan. Puncak dari pengaruh

pasang surut terjadi 2 kali dalam sehari sedangkan untuk periode yang

lama terjadi 11 hari sekali akibat dari bulan dan 6 bulan sekali akibat

pengaruh matahari.

b. yang dimaksud dengan koreksi drift adalah koreksi akibat kelelahan pegas

atau drift selama pengukuran dan perjalanan dari titik ke titik berikutnya.

Faktor kelelahan pegas pada gravimeter ini mengakibatkan adanya

pergeseran pembacaan titik nol. Pegas ini sangat peka terhadap sejumlah

penyimpangan ketika terjadi guncangan yang timbul sewaktu mengadakan

pengambilan di lapangan, atau pada waktu mengangkutnya dari titik amat

yang satu ke titik amat yang lainnya. Besarnya drift ini merupakan fungsi

waktu. Koreksi drift dilakukan dengan cara looping, yaitu dengan

mengadakan pengukuran ulang pada base station dalam satu loop,

sehingga dapat diketahui nilai penyimpangannya. Selanjutnya dengan

menganggap bahwa besarnya nilai drift tersebut linier terhadap waktu

maka nilai penyimpangan tersebut dapat dikoreksikan terhadap titik amat

lain dalam loop tersebut.


c. yang dimaksud dengan koreksi udara bebas adalah koreksi yang

menguragi hasil bacaan alat karena perubahan ketinggian dari titik ukur

ke titik berikutnya. Hal ini disebabkan oleh besarnya medan gayaberat

akan berubah apabila ketinggian titik ukur berubah, akibat perubahan

jarak titik ukur terhadap pusat bumi. Apabila titik ukur terletak di atas

atau di bawah sferoida acuan sebesar h, dengan h


2.A.4. Kegiatan Belajar 3: Pembuatan Peta Anomali Gayaberat

2.A.4.1. Tujuan Pembelajaran 3: Peserta diklat diharapkan dapat membuat peta berbagai gaya berat sesuai

dengan yang diperlukan.


2.A.4.2.1. Persiapan Pembuatan Peta

Setelah diperoleh data regional dan residual pada lembar kerja (template)

excel, maka data posisi (x,y) dan nilai gayaberat baik yang berupa regional,

residual, hasil kontinuasi pada ketinggian tertentu, anomali bouguer lengkap

dan lain-lainya dapat diplot ke dalam peta dengan menggunakan perangkat

lunak, misal SURFER.

2.A.4.2.2. Pembuatan Peta

Data yang ada pada excel dapat disalin langsung ke dalam lembar kerjanya

Surfer sehingga berupa tiga kolom yang berisi (x,y,z) dengan data (x,y)

sebagai posisi dan (z) data gayaberat yang akan diplot. Data gayaberat ini

dapat berupa seperti yang telah disebutkan di atas. Dari data tersebut di griding

terlebih dahulu lalu diplot sesuai dengan selera penampilan yang dikehendaki.

2.A.4.3. Rangkuman 3 Setelah diperoleh data regional dan residual pada laman (template) excel, maka

data posisi (x,y) dan nilai gayaberat baik yang berupa regional, residual, hasil

kontinuasi pada ketinggian tertentu, anomali bouguer lengkap dan lain-lainya

dapat diplot ke dalam peta dengan menggunakan perangkat lunak, misal

SURFER menjadi peta yang siap dianalisis.

2.A.4.4. Tugas 3

a. Siapkan data hasil pemrosesan sebelumnya sampai tahap data anomaly

residual dan regional

b. Salin data posisi (x,y) dan salin data residual sebagai (z) ke dalam lembar

kerjanya Surfer.


c. Lakukan griding kemudian mapping.


a. Apakah yang dimaksud dengan anomali residual gayaberat?

b. Jelaskan data apa yang perlu disiapkan untuk membuat peta anomali

residual ?

c. Kenapa data gayaberat regional tidak digunakan untuk membuat model?.


a. Yang dimaksud anomali residual gayaberat adalah data anomali sisa hasil

berbagai koreksi dan pemisahan terhadap data gayaberat regionalnya yang

disebabkan oleh pengaruh massa lokal disekitar permukaan bumi.

b. Data yang perlu disiapkan untuk membuat peta anomali residual adalah

data posisi (x,y) dan data residual sebagai (z) ke dalam laman nya Surfer

c. Data gayaberat regional tidak digunakan untuk membuat model

disebabkan data tersebut diperoleh akibat pengaruh massa yang lebih

dalam dan lebih jauh (pengaruh regional) atau bukan sumbangan dari

massa di sekitar permukaan. Apabila yang diinginkan adalah anomali

akibat pengaruh masa lokal, maka pengaruh massa regional harus

dihilangkan.

2.A.5. Kegiatan Belajar 4: Interpretasi Peta Anomali Gayaberat

2.A.5.1. Tujuan Pembelajaran 4: Interpretasi peta anomali gaya berat untuk melokalisir daerah potensi panas

bumi melalui lokalisasi daerah densitas rendah dan tinggi, menentukan

struktur bawah permukaan dan batuan dasar, sernentukan adanya batuan intrusi

yang dapat berfungsi sebagai sumber panas (heat source).



2.A.5.2.1. Tahapan pemrosesan data gayaberat lanjut

Interpretasi data anomaly gayaberat yang digunakan dalam metode gravitasi

dilakukan secara kualitatif dan kuantitatif. Intertrasi kualitatif dilakukan

dengan cara menafsirkan peta kontur anomali Bouguer lengkap baik lokal

maupun regional untuk mengidentifikasi daerah yang mempunyai nilai

gayaberat tinggi dan rendah. Daerah dengan anomaly gayaberat rendah

merupakan daerah massa batuan yang terkena panas untuk daerah studi

panasbumi. Dengan demikian dapat dilokalisir daerah-daerah yang berpotensi

sebagai daerah panasbumi.

Sedangkan interpretasi secara kuantitatif adalah pemodelan, yaitu dengan

pembuatan model benda geologi struktur bawah permukaan dari respon yang

ditimbulkan dari medan gravitasi daerah penyelidikan untuk menggambar

seberapa besar sumber anomali yang menjadi target studi panasbumi ini.

Pemodelan yang digunakan adalah benda 2 dimensi seperti yang diajukan

oleh Talwani (1959) dengan program komputer Grav-2DC. Gambar A.5

adalah diagram alir pengolahan data gayaberat lanjut dan tahapan pemodelan.

Gambar A.5. Diagram alir pengolahan data gayaberat lanjut dan pemodelan.

Proyeksi ke Bidang Datar

Kontinuasi ke Atas

Anomali

Regional

Anomali

Lokal

d Model min ?

Hasil dan Pembahasan

Kesimpulan

rD Model

tidak

ya

Anomali Bouguer Lengkap Informasi Geologi


Proses pemodelan dilakukan dengan bantuan informasi struktur geologi yang

ada di daerah studi, misal model sesar/patahan yang berupa step. Hasil

pemodelan dapat dipertajam dengan memanfaatkan gradien gravitasi dari

profil anomali model. Adapun langkahnya dapat dilakukan sebagai berikut;

a. Interpretasi kualitatif dilakukan dengan cara menafsirkan peta kontur

anomali Bouguer lengkap di bidang datar, anomali regional, dan anomali

residual.

b. Interpretasi kuantitatif dilakukan dengan pemodelan, yaitu dengan

pembuatan model benda geologi atau struktur bawah permukaan dari respon

yang ditimbulkan oleh medan gravitasi daerah survei menggunakan anomali

residual. Pemodelan yang digunakan adalah pemodelan benda 2 dimensi

dengan program komputer Grav-2DC. Pemodelan dilakukan menggunakan

informasi geologi dan data densitas batuan sebagai acuan.

c. Perhitungan model patahan menggunakan metode step model. Perhitungan

model step dilakukan dengan cara memilih estimator-estimator untuk

interpretasi patahan. Hasil yang didapatkan adalah informasi kedalaman

model h dan inklinasi d (dip). Hasil dari perhitungan matematis ini

kemudian dibandingkan dengan model yang didapatkan menggunakan

program Grav2dc versi 1.59 (Cooper, 1995).

d. Pengujian model dilakukan dengan memanfaatkan gradien gravitasi, dengan

membuat grafik turunan pertama dan kedua dari profil model.

2.A.5.2.2. Model Step

Model yang sering digunakan untuk menginterpretasi patahan adalah model

step. Biasanya model gambar A.6 berikut digunakan untuk menggambarkan

patahan sebagai pendekatan.


Gambar A.6. Model Step (Grant dan West, 1965).

Anomali yang diakibatkan oleh material yang berbentuk bertingkat tipis yang

tak terbatas dalam arah X positif dan diasumsikan seluruh kontras densitasnya

seragam (uniform). Model dikarakterisasikan dengan 3 parameter yaitu

kontras densitas , inklinasi (dip) d dan rasio perpindahan kedalaman vertikal

(karena jaraknya berubah-ubah) h/l.

(A19)

Dapat dituliskan sebagai:

(A20)

Estimator-estimator yang dipilih untuk interpretasi sesar diilustrasikan dalam

gambar A.7.

zz

zrrp

zxzxz

rz

dh

dxGlG

hxddhGxg

l

l

d

+

-D+D=

++-+

D=D

-

0

1

0 cot 22

cottan2

)()()(2)(

),;(2)( dhxfGxg rD=D


Gambar A.7. Karakteristik Estimator-estimator untuk Model Step (Grant dan West, 1965).

Model step diperoleh dengan cara:

1. Mengukur gradien horizontal maksimum Smax

2. Menempatkan titik-titik x1 dan x2 saat slop profil sama dengan 0,4 Smax

3. Menentukan x1/2

(A21)

k1 lebih sensitif pada perubahan h dari pada d, sehingga respon k2 lebih

kuat pada d dari pada h.

4. Plot nilai k1 dan k2 pada kurva karakteristik gambar A.8, sehingga diperoleh

nilai d dan h/l.

12/1

2/121 xx

xxk

--

=max2/12

122 )( Sxx

ggk

-D-D

=


5. Dari nilai yang diperoleh pada langkah 4 telah dapat digambarkan bentuk

model geometri model patahannya.

Gambar A.8. Kurva karakteristik model step (Grant dan West, 1965).

2.A.5.2.3. Second derivative dan Gradien Kurva

Pemanfaatan turunan horizontal sebagai fungsi posisi sangat berguna dalam

pemodelan.Turunan pertama untuk menghitung kemiringan (slope), sedangkan

turunan kedua memberikan laju dari perubahan kemiringan atau dengan kata

lain mengukur kelengkungan (curvature) dari medan gravitasi. Daerah yang

memiliki kelengkungan medan gravitasi tinggi akan memiliki nilai turunan

kedua yang tinggi pula.


Dohr (1981) menjelaskan bahwa perubahan pada turunan pertama potensial

gravitasi adalah percepatan gravitasi, dengan demikian untuk komponen

vertikal dari gaya gravitasi zgz

U=

- , dimana adalah potensial gravitasi.

Turunan kedua dari potensial gravitasi diperoleh dengan memasukan gradien

dari gravitasi dalam arah atau . Jika kita mengukur gravitasi diatas massa

yang terpendam seperti pada gambar 8, perubahan dalam komponen vertikal

gravitasi diukur dalam arah nilai akan sangat besar pada sisi-sisi massa

yang terpendam dan nol pada maksimum anomali gravitasi. Hal ini

digambarkan dalam gambar A.9.

Gambar A.9. Gravitasi dan gradien kurva pada sebuah anomali residual di bawah permukaan (Dohr, 1981).

Sebagai contoh dengan mempertimbangkan perubahan di dalam potensial

gravitasi dan gradien-gradien diatas model step (Gambar 10). Untuk kondisi

ini mengikuti persamaan:

( )1

212 ln2 r

rx

z rrg -=

h


Gambar A.10. Perubahan di dalam gravitasi gz dan gradien-gradien diatas sebuah patahan berundak (Dohr, 1981).

Gambar A.10 memperlihatkan perbedaan densitas dan rasio logaritma

dari jarak r1 dan r2. Gambar tersebut menunjukkan turunan pertama, kedua dan

ketiga dari potensial gravitasi. Turunan ketiga potensial diperoleh dengan

menurunkan turunan kedua (yang merupakan second derivative dari

percepatan gravitasi). Pada saat zerro-crossing kurva turunan kedua model

step tepat berada di bawah patahanya. Bentuk seperti ini merupakan bentuk

ideal dari model step. Untuk model intrusi dapat didekati dengan dua buah

model step kanan dan kiri. Langkah interpretasinya sama seperti yang telah

diuraikan di atas pada dengan model step.

2.A.5.3. Rangkuman 4

Proses interpretasi data dilakukan secara kualitatif dan kuantitatif. Interpretasi

kualitatif dilakukan dengan cara menafsirkan peta kontur anomali Bouguer

lengkap di bidang datar, anomali regional, dan anomali residual dengan

melokalisir zona-zona anomali Bouguer tinggi dan rendah. Zona anomali

gayaberat rendah merupakan indikasi daerah potensial panasbumi. Interpretasi


kuantitatif dilakukan dengan pemodelan, yaitu dengan pembuatan model benda

geologi atau struktur bawah permukaan dari respon yang ditimbulkan oleh

medan gravitasi daerah survei menggunakan anomali residual. Pemodelan

yang digunakan adalah pemodelan benda 2 dimensi seperti yang diajukan

oleh Talwani (1959) dengan program komputer Grav-2DC. Pemodelan

dilakukan menggunakan informasi geologi dan data densitas batuan sebagai

acuan. Perhitungan model patahan menggunakan metode step model.

Perhitungan model step dilakukan dengan cara memilih estimator-estimator

untuk interpretasi patahan. Hasil yang didapatkan adalah informasi kedalaman

model h dan inklinasi d (dip). Hasil dari perhitungan matematis ini kemudian

dibandingkan dengan model yang didapatkan. Hasil pemodelan dipertajam

dengan memanfaatkan gradien gravitasi dari profil anomali model.

2.A.5.4. Tugas 4

a. Siapkan peta anomaly Bouguer lengkap

b. Siapkan peta anomaly residual

c. Tentukan daerah anomali rendah pada kedua peta tersebut

d. Buat profil irisan yang memotong daerah anomali tinggi dan rendah

e. Lakukan pemodelan dengan cara manual atau dengan menggunakan

perangkat lunak.


a. Apakah yang dimaksud dengan interpretasi kualitatif ?

b. Apakah yang dimaksud dengan interpretasi kuantitatif ?

c. Apa ciri daerah potensi panasbumi berdasarkan data anomali gayaberat

residual ?

d. Bagaimana pemodelan patahan dilakukan ?



a.Yang dimaksud dengan interpretasi kualitatif adalah penafsiran secara

kualitatif tanpa perhitungan matematik hanya berdasarkan ciri-ciri khas

tertentu. Misal untuk daerah potensi panasbumi dicirikan oleh rendahnya

nilai anomali gayaberat akibat batuan dibawahnya terpanasi oleh sumber

panasbumi.

b. Yang dimaksud dengan interpretasi kuantitatif adalah penafsiran secara

kuantitatif melalu perhitungan matematik berdasarkan model-model

tertentu. Misal untuk daerah potensi panasbumi kerap dikontrol adanya

patahan. Perhitungan dilakukan untuk menetunkan dimensi patahan

kedalaman dan kemiringanya serta posisinya dipermukaan berdasarkan

respon gayaberat yang terukur.

c. Daerah potensi panasbumi berdasarkan data anomali gayaberat residual

dicirikan oleh rendahnya nilai anomali gayaberat akibat batuan dibawahnya

terpanasi oleh sumber panasbumi dan sering dikontrol oleh keberadaan

patahan di sekitar sistem panasbuminya.

d. Proses pemodelan patahan dapat dilakukan dengan model sesar/patahan

yang berupa step dari data anomali gayaberat residual. Model step tersebut

dibuat responya berdasarkan benda 2 dimensi dengan program komputer

Grav-2DC, beserta informasi geologi (struktur dan lithologinya dan data

densitas batuan sebagai acuan). Perhitungan model step dilakukan dengan

cara memilih estimator-estimator untuk interpretasi patahan. Hasil yang

didapatkan adalah informasi kedalaman model h dan inklinasi d (dip). Hasil

dari perhitungan matematis ini kemudian dibandingkan dengan model yang

didapatkan. Pengujian model dilakukan dengan memanfaatkan gradien

gravitasi, dengan membuat grafik turunan pertama dan kedua dari profil

model.


2.B. Pembelajaran Metode Magnetik

2.B.1. Rencana Belajar Peserta Agar peserta Diklat dapat belajar secara sistematis dan dapat menyerap materi

pelajaran secara optimal, mereka perlu membuat Rencana Belajar yang formatnya

seperti pada tabel di bawah ini. Rencana belajar tersebut perlu dikonsultasikan

kepada instruktur dan perlu mendapatkan persetujuannya.

NO JENIS KEGIATAN URAIAN MATERI TEMPAT WAKTU

TEORI PRAKTEK TOTAL

1 Pengumpulan data magnetik.

3. Pengumpulan data magnetik sekunder dari berbagai sumber,

4. Penyiapan prosedur dan koreksinya akuisisi data magnetik primer

Ruang Kuliah

50% 50%

2 Pemrosesan data magnetik

Pemrosesan data magnetik untuk memperoleh nilai anomali magnetik

Ruang Kuliah

50% 50%

3 Pembuatan peta anomali magnetik

Pembuatan peta anomali magnetik

Ruang Kuliah

50% 50%

4 Interpretasi Peta anomali magnetik

3. Interpretasi peta anomali magnetik untuk melokalisir daerah potensi panas bumi.

4. Pemodelan model struktur geologi bawah permukaan.

Ruang Kuliah

50% 50%

Lembar Kerja (Lembar Penilaian Praktik)

(3) Peserta diklat mempelajari Kegiatan Belajar Pemetaan Geofisika untuk

Melokalisir Daerah Potensi Panas Bumi dengan metode Magnetik.


(4) Peserta Diklat merangkum hal-hal penting yang berkaitan dengan langkah

akusisi, pemrosesan dan interpretasi serta pemodelan data magnetik sesuai

prosedur.

Penilaian Tugas menggunakan kriteria sebagai berikut.

Nilai Angka Predikat 85 - 100 Sangat Baik

70 - 84 Baik

55 - 69 Cukup

40 - 54 Kurang

< 39 Sangat Kurang

2.B.2. Kegiatan Belajar 5: Pengumpulan Data Magnetik Primer dan Sekunder

2.B.2.1. Tujuan Kegiatan Pembelajaran 5 Peserta diklat dapat melakukan pengumpulan data magnetik sekunder dan

primer sesuai prosedur.

2.B.2.2. Uraian Materi 5

Metode survei magnetik adalah salah satu metode survei geofisika yang paling

lama dan banyak dipakai. Metode ini memiliki tingkat kemudahan dan

kecepatan yang tinggi dalam akuisi data, sehingga dapat mencakup daerah

survei yang luas dengan biaya dan waktu yang relatif murah dan cepat.

Kelemahan metode ini adalah interpretasi dan pemodelannya cukup sulit,

karena karakteristik anomali medan magnetik total yang cukup kompleks dan

sangat dipengaruhi oleh lokasi dan posisi daerah survei, serta derajat noise

yang cukup tinggi.

2.B.2.2.1. Pengumpulan data magnetik sekunder Data magnetik total sekunder dapat diperoleh melalui jurnal-jurnal, laporan-


berkaitan dan bekerja dengan data magnetik di seluruh Indonesia maupun

dunia. Seperti BMKG, Badan Geologi dan lain sebagainya yang bisa diakses


melalui internet pada alamat websitenya. Data magnetik yang telah

dipublikasikan merupakan publik domain, kecuali data masih disimpan oleh

instansi tertentu untuk keperluan internal. Data tersebut dapat berupa peta

anomali magnetik, sehingga harus didigitasi ulang, maupun yang masih berupa

data mentah (raw data) dalam bentuk tabel.

2.B.2.2.2. Pengumpulan data magnetik primer sesuai prosedur . Untuk pengumpulan data magnetik primer harus dilakukan survey pengukuran

data magnetik di daerah studi. Tahapan akuisisi metode magnetik dibagi

menjadi beberapa tahapan yaitu tahap pengambilan data lapangan, yaitu;

2.B.2.2.3. Desain Pengambilan Data di Lapangan

Rencana pengambilan data titik ukur dilakukan secara gridding atau titik teratur

dengan jarak antar titik 5km, 2,5km atau 0,5-1km sesuai kebutuhan pada

daerah interest. Pengambilan data posisi dan data magnetik total dilakukan

secara bersama-sama. Metode pengukuran nilai magnetik yang digunakan

adalah sistem acak dan pada setiap titik pengukuran dilakukan pembacaan

sebanyak tiga kali atau lima kali untuk mengurangi resiko kesalahan pembacaan

oleh operator. Koreksi variasi harian (diurnal correction) dilaksanakan untuk

menekan efek perusakan medan geomagnetik yang secara utama disebabkan

oleh partikel-partikel dan radiasi elektromagnetik dari matahari yang merusak

ionosfer bumi dengan periode 24 jam. Kuat medan pengganggu ini berkisar

antara puluhan nanotesla. Dalam kasus tertentu kuat medan pengganggu ini bisa

mencapai ratusan nanotesla sehingga disebut sebagai badai magnetik (magnetic

storms). Besar variasi harian medan magnetik dapat diukur dengan

menggunakan Base Station PPM yang disetel dengan mode auto. Nilai variasi

harian juga dapat diperoleh dengan menggunakan metode looping atau

melakukan pengukuran pada titik stasiun pengukuran yang sama setiap

beberapa jam sekali, biasanya dua sekali, dan dihitung selisih nilai medan

yang terukur. Hasil nilai koreksi variasi harian dilakukan dengan mengurangkan

nilai variasi harian terhadap kuat medan magnetik total dari setiap stasiun


pengukuran secara langsung. Namun metode looping tidak mampu

mengkoreksi keberadaan badai magnetik pada saat pengukuran.

Base station pada survei ini berada di lapangan terbuka yang lokasinya dipilih

sedemikian rupa mudah diakses, terbuka, dan minim gangguan. Pengambilan

data meliputi pembacaan medan magnet, penentuan posisi, dan waktu.

Pengambilan data pada survei dapat menggunakan alat magnetometer PPM

SCINTREX MODEL G-856 atau yang sejenis dari merk lain. Penentuan posisi

dan waktu dapat menggunakan Global Positioning System (GPS) disesuaikan

dengan kebutuhan (misal untuk studi regional dapat digunakan GPS tangan

seperti Garmin Maps type CSX 76 untuk tingkat kesalahan sekitar 5 m.

2.B.2.2.4. Penentuan Titik Lokasi Ukur Pengukuran nilai magnetik di daerah studi/penelitian dan sekitarnya dilakukan

dengan mendistribusikan titik-titik ukur yang tersebar secara merata

mengelilingi daerah survei dengan jarak antar titik ukur (spacing) sebisa

mungkin yang teratur. Jarak antar titik pengambilan pada keadaan normal

misal 1km, tergantung dari medan yang akan diukur dengan pertimbangan

pada trend geologi daerah survei. Penentuan lokasi titik ukur dipilih pada

tempat yang tidak banyak gangguan (jauh dari benda-benda logam, termasuk

benda-benda logam yang dibawa operator) sehingga memaksimalkan

keakuratan data. Beberapa hal yang perlu diperhatikan dalam menentukan titik

ukur pengambilan data:

1. Letak titik amat harus jelas dan mudah dikenali, sehingga mudah dtemukan

sewaktu akan diukur ulang.

2. Lokasi titik amat relatif terbuka untuk memudahkan pengambilan GPS.

Untuk melakukan pengambilan dengan GPS umumnya lokasi titik amat

harus mempunyai ruang pandang langit yang bebas ke segala arah.

3. Titik amat harus dapat dilihat dalam peta dan mudah dijangkau.

4. Titik amat diusahakan pada daerah yang tanahnya stabil.


2.B.2.2.5. Peralatan yang Digunakan Peralatan yang digunakan dalam survei sebagai berikut:

1. Satu unit magnetometer PPM SCINTREX MODEL G-856 atau yang

sejenis dari merk lain.

2. Satu unit Global Positioning System (GPS)

3. Perlengkapan pendukung lainnya seperti peta geologi, peta topografi/peta

rupabumi, kompas, kamera digital, battery, mistar, jam tangan, payung,

buku lapangan dan alat tulis lainnya.

Contoh alat magnetometer PPM type GDM-3 buatan China.

2.B.2.3. Rangkuman 5 Data magnetik sekunder dapat diperoleh melalui jurnal-jurnal, laporan-


berkaitan dan bekerja dengan data magnetik di seluruh Indonesia maupun

dunia. Pada beberapa institusi juga menyediakan data magnetik yang telah

dipublikasi melalui websitenya yang dapat diunduh via internet. Untuk

pengumpulan data magnetik primer harus dilakukan survey pengukuran data

magnetik di daerah studi. Tahapan survey akusisi metode magnetik dapat

dilakukan dengan pertama merancang sebaran titik pengambilan data di

lapangan, misal dengan griding pada spasi tertentu, kedua menentukan titik-

titik lokasi ukur di lapangan yang dapat dijangkau dan memenuhi syarat minim

noise. Koreksi variasi harian (diurnal correction) dilaksanakan untuk

menekan efek perusakan medan geomagnetik yang secara utama disebabkan


oleh partikel-partikel dan radiasi elektromagnetik dari matahari yang merusak

ionosfer bumi dengan periode 24 jam. Dalam kasus tertentu kuat medan

pengganggu ini bisa mencapai ratusan nanotesla sehingga disebut sebagai

badai magnetik (magnetic storms). Besar variasi harian medan magnetik dapat

diukur dengan menggunakan Base Station PPM yang disetel dengan mode

auto di titik base station yang tetap.

2.B.2.4. Tugas 5

a. Carilah data magnetik sekunder melalui website apasaja di internet.

b. Siapkan peta rupa bumi dan peta geologi

c. Siapkan informasi geologi permukaan yang menyiratkan keberadaan

potensi panasbumi, misal manifestasi panasbumi di permukaan yang

berupa mata air panas, fumarola, alterasi batuan dan yang sejenis.

d. Tentukan daerah survey magnetik berdasarkan data b dan c di atas.

e. Tentukan spasi antar titik ukur untuk daerah survei tersebut.

2.B.2.5. Tes Formatif 5

a. Apakah yang dimaksud dengan koreksi variasi medan magnetik harian ?

b. Bagaimana data magnetik sekunder bisa diperoleh ?

c. Apakah yang dimaksud dengan badai magnetik ?

d. Bagaimana data magnetik primer bisa diperoleh ?

2.B.2.6. Kunci Jawaban Tes Formatif 5

a. Yang dimaksud dengan koreksi variasi medan magnetik harian adalah

koreksi variasi harian (diurnal correction) dilakukan untuk menekan

efek gangguan medan magnetik yang disebabkan oleh radiasi

elektromagnetik dari matahari yang merusak ionosfer bumi dengan

periode 24 jam. Kuat medan pengganggu ini berkisar antara puluhan

nanotesla.


b. Data magnetik sekunder bisa diperoleh melalui laporan-laporan

penelitian, jurnal-jurnal publikasi dan atau publikasi eletronik maupun

media komunikasi lain (misal internet melalui alamat websitenya).

c. Yang dimaksud dengan badai magnetik adalah radiasi elektromagnetik

dari matahari yang merusak ionosfer dengan kuat, medan pengganggu

ini bisa mencapai ratusan hingga ribuan nanotesla sehingga disebut

sebagai badai magnetik (magnetic storms).

d. Data magnetik primer bisa diperoleh melalui tahapan akuisisi, yaitu

pertama merancang sebaran titik pengambilan data di lapangan, misal

dengan griding pada spasi tertentu, kedua menentukan titik-titik lokasi

ukur di lapangan yang dapat dijangkau dan memenuhi syarat minim

noise. Pengambilan data posisi dan data magnetik total dilakukan secara

bersama-sama. Pengukuran dilakukan pembacaan sebanyak tiga kali

atau lima kali untuk mengurangi resiko kesalahan pembacaan oleh

operator. Koreksi variasi harian (diurnal correction) dilaksanakan untuk

menekan efek radiasi elektromagnetik dari matahari yang merusak

ionosfer bumi dengan periode 24 jam. Dalam kasus tertentu kuat medan

pengganggu ini bisa mencapai ratusan nanotesla sehingga disebut

sebagai badai magnetik (magnetic storms). Besar variasi harian medan

magnetik dapat diukur dengan menggunakan Base Station PPM yang

disetel dengan mode auto. Hasi koreksi variasi harian dilakukan dengan

mengurangkan nilai variasi harian terhadap kuat medan magnetik total

dari setiap stasiun pengukuran secara langsung pada waktu yang sama.

2.B.3. Kegiatan Belajar 6: Pemrosesan Data Magnetik

2.B.3.1. Tujuan Pembelajaran 6

Peserta diklat diharapkan dapat melakukan pemrosesan data magnetik untuk

memperoleh nilai anomali magnetik total.

2.B.3.2. Uraian Materi 6 Secara teoritis, medan magnetik utama bumi, disebabkan oleh sumber dari

dalam dan luar bumi. Pada tahun 1838 Gauss menunjukkan bahwa medan


magnetik utama bumi yang terukur dipermukaan bumi hampir seluruhnya

berasal dari dalam bumi (Telford,dkk., 1990). Medan magnetik dari dalam

bumi diduga dibangkitkan oleh adanya perputaran aliran arus dalam inti bagian

luar bumi yang bersifat cair dan konduktif (Sharma, 1997).

Data lapangan adalah data medan magnetik total pada setiap stasiun

pengukuran. Akuisisi data medan magnetik total dilaksanakan pada setiap

stasiun pengukuran. Tiga atau lima kali pengukuran dilakukan untuk setiap

stasiun pengukuran guna menekan pengaruh noise dari lingkungan sekitar.

Prosedur survei geomagnetik secara umum ditunjukkan oleh diagram alir

survei geomagnetik (gambar B.1).

Gambar B.1. Diagram alir survei geomagnetik.

Data lapangan

Koreksi variasi harian

Koreksi IGRF

Peng-grid-an dan

Teknik Perbaikan Data

Pemodelan dan Interpretasi

Kesimpulan

Geologi

Anomali Medan Magnetik Total

Distribusi benda magnetik bawah

permukaan


2.B.3.2.1. Koreksi IGRF

Koreksi IGRF dilaksanakan untuk mendapatkan nilai anomali medan magnetik

total bumi dengan cara mengurangkan kuat medan magnetik utama bumi

terhadap kuat medan magnetik total bumi secara langsung pada setiap stasiun

pengukuran. Besar kuat medan magnetik utama bumi diambil dari peta atau

tabel kuat medan magnetik utama bumi yang dikeluarkan oleh IGRF

(Internasional Geomagnetic Field). Gambar 2 menampilkan peta kontur nilai

intensitas medan magnetik utama bumi berdasarkan IGRF untuk tahun 2000

2005. Setelah koreksi IGRF akan diperoleh nilai kuat anomali medan magnetik

total daerah survei.

Gambar B.2. Peta kontur intensitas medan utama magnet bumi berdasarkan IGRF tahun 2000 -2005 (www.ngdc.noaa.gov/).

2.B.3.2.2. Peng-grid-an dan Interpolasi Pengkisian (gridding) dan interpolasi dilaksanakan untuk mendapatkan data

anomali medan magnetik total dengan spasi (grid) yang sama dan teratur dari

distribusi data dengan grid yang tidak teratur sehingga lebih mudah untuk

ditampilkan dalam bentuk peta (map). Beberapa metode gridding dan


interpolasi yang sering dipakai adalah metode krigging, minimum curvature

dan sumber ekivalen dipol. Gridding menggunakan sumber ekivalen dipol

memiliki tingkat kesalahan yang paling kecil.

2.B.3.2.3. Teknik Perbaikan Data (Data Enhancement)

Interpretasi dan pemodelan parameter sumber data anomali medan magnetik

bumi (geomagnetic) menghadapi beberapa kendala. Data anomali medan

magnetik bumi bersifat dwikutub (dipolar), bervariasi terhadap tempat

(pengaruh sudut inklinasi dan deklinasi bumi) dan waktu (variasi diurnal dan

secular), di dominasi oleh anomali-anomali lokal dan dangkal serta sangat di

pengaruhi oleh efek topografi (Telford, dkk., 1990). Oleh karena itu

dibutuhkan teknik perbaikan data (data enhancement) yang tepat terhadap

anomali medan magnetik bumi sebelum dilakukan pemodelan dan interpretasi.

Teknik perbaikan data dilaksanakan untuk menyederhanakan kompleksitas

anomali medan magnetik total sehingga lebih mudah untuk diinterpretasi dan

dimodelkan, serta untuk mengenali ciri-ciri khusus dan batas-batas objek target

survei. Beberapa teknik perbaikan data yang sering dipakai adalah turunan

vertikal, kontinuasi, reduksi ke kutub, transformasi pseudogravitasi dan signal

analitik.

2.B.3.2.4. Turunan Vertikal

Turunan vertikal orde pertama ( zTT

D=D ) dari data anomali medan

magnetik total digunakan secara khusus untuk mengenali ciri-ciri anomali

dekat permukaan. Turunan vertikal orde pertama dapat diturunkan secara

matematis dari peta anomali medan magnetik total atau dapat diukur langsung

dengan menggunakan PPM yang sudah dilengkapi dengan gradiometer.


Gambar B.3. Penampang lintang dari turunan vertikal orde pertama.

Turunan vertikal orde dua (z

TT 22

D=D ) digunakan untuk mendelineasi

batas-batas pandangan bidang (plan view) dari sumber-sumber anomali intra-

basement. Pada kasus benda berbentuk prisma tegak, kontur T D (turunan

vertikal orde dua) mendekati nol menunjukkan batas-batas tepi benda sumber,

serta jarak dari T D maksimum dan T D mendekati nol menunjukkan ukuran

kedalaman ke puncak benda (gambar B.3).

2.B.3.2.5. Kontinuasi Kontinuasi adalah transformasi matematis antar bidang ketinggian dari titik-

titik akuisisi data, sehingga dapat dipakai sebagai filter. Kontinuasi ke atas

dipakai untuk memperlemah pengaruh anomali-anomali lokal dan dangkal,

sehingga diperoleh anomali benda yang lebih dalam dan besar, dengan panjang

gelombang yang lebih lebar. Diantara metode kontinuasi yang cukup dikenal

adalah dengan menggunakan operator transformasi Fourier dan sumber

ekivalen dipol.

2.B.3.2.6. Reduksi ke Kutub dan Transformasi Pseudogravitasi

Reduksi ke kutub (kutub utara medan magnetik bumi) digunakan untuk

membuang efek dwi-kutub anomali medan magnetik total menjadi eka-kutub,

sehingga distorsi karena pengaruh inklinasi dan deklinasi dari vertor


magnetisasi dapat diabaikan. Transformasi ini meningkatkan korelasi antara

ciri-ciri anomali dengan batas-batas pandangan bidang (plan-view) benda-

benda sumber. Filter reduksi ke kutub dirumuskan dalam kawasan bilangan

gelombang (wave number), akan tetapi filter ini tidak stabil untuk latitude atau

inklinasi rendah. Pemakaian teknik sumber ekivalen dipol untuk reduksi ke

kutub dapat menekan ketidakstabilan ini.

Relasi Poisson antara medan magnetik dan gravitasi memungkinkan

transformasi anomali magnetik ke anomali pseudogravitasi dengan asumsi

sumber sama. Anomali pseudogravitasi lebih mudah dianalisa daripada

anomali magnetik, khususnya untuk mendelineasi tepi-tepi benda anomali.

2.B.3.2.7. Signal Analitik

Signal analitik dari anomali medan magnetik total dapat dipakai untuk

memetakan tepi-tepi benda anomali 2-D dan 3-D. Nilai absolut dari signal

analitik ( )yxA , dari anomali medan magnetik ( )yxF , dapat dihitung dari

turunan vertikal dan horisontal orde pertama.

( ) ( ) ( ) ( )2

1222

,,,,

+

+

= yxFz

yxFy

yxFx

yxA (B1)

Keuntungan pemakaian signal analitik adalah bentuknya independen dari arah

magnetisasi benda sumber. Gambar B.4 menunjukkan anomali medan

magnetik total TD , anomali pseudo gravitasi ( )xG dan turunan horisontalnya ( )xG , yang terlihat masih tergantung pada arah vektor magnetisasinya.

Sementara itu signal analitik ( )yxA , tidak tergantung pada arah vektor

magnetisasi.


Gambar B.4. Pengaruh vektor magnetisasi terhadap anomali medan magnetik total TD , anomali pseudo gravitasi ( )xG dan turunan horisontalnya ( )xG dan signal analitik ( )yxA , .

2.B.3.3. Rangkuman Kegiatan belajar 6

Prosedur survei geomagnetik dan pemrosesan datanya secara umum

ditunjukkan oleh diagram alir survei geomagnetik (gambar B.1). Data bacaan

di lapangan pada setiap titik ukur dikoreksi dengan koreksi variasi harian yang

diperoleh dari bacaan data magnetometer PPM base station. Hasil koreksi

variasi harian dikoreksi lagi dengan koreksi IGRF. Koreksi ini dilaksanakan

untuk medapatkan nilai anomali medan magnetik total bumi dengan cara

mengurangkan kuat medan magnetik utama bumi terhadap kuat medan

magnetik total bumi secara langsung pada setiap stasiun pengukuran. Nilai

kuat medan magnetik utama bumi diambil dari peta kuat medan magnetik

utama bumi yang dikeluarkan oleh IGRF (International Geomagnetic Field).

Setelah koreksi IGRF akan diperoleh nilai kuat anomali medan magnetik total

daerah survei. Selanjutnya dilakukan pengkisian (gridding) dan interpolasi


untuk mendapatkan data anomali medan magnetik total dengan spasi (grid)

yang sama dan teratur dari distribusi data dengan grid yang tidak teratur

sehingga lebih mudah untuk ditampilkan dalam bentuk peta (map). Teknik

perbaikan data (data enhancement) dilaksanakan untuk menyederhanakan

kompleksitas anomali medan magnetik total sehingga lebih mudah untuk

diinterpretasi dan dimodelkan, serta untuk mengenali ciri-ciri khusus dan

batas-batas objek target survei. Beberapa teknik perbaikan data yang sering

dipakai adalah turunan vertikal, kontinuasi, reduksi ke kutub, transformasi

pseudogravitasi dan signal analitik.

2.B.3.4. Tugas 6

a. Siapkan computer dengan perangkat lunak excel, buka lembar kerjanya

b.Siapkan dan masukan data contoh hasil pengukuran yang di suatu

lapangan beserta informasi posisi, waktu dan hasil bacaan PPM

(x,y,z,t,h) dalam lima kolom lembar kerja tersebut dan informasi lain

yang diperlukan.

c.Siapkan prosedur dan persamaan koreksi di dalam kolom-kolom yang

lain di lembar kerja excel seperti koreksi variasi harian dan nilai

koreksi IGRF.

d.

modul 2 sismanto

Documents