Laporan Akhir Praktikum
Laporan Akhir Praktikum
Geofisika II
Geofisika II
METODE GRAVITY
METODE GRAVITY
(GRAV)
(GRAV)
NamaNama : : JAENUDINJAENUDIN NPM
NPM : : 140310090026140310090026 Jadwal
Jadwal Praktikum Praktikum : : Selasa, Selasa, 07.00-09.30 07.00-09.30 WIBWIB Asisten
Asisten : : Arif Arif DarmawanDarmawan
Laboratorium Geofisika
Laboratorium Geofisika
Jurusan/Prodi Fisika
Jurusan/Prodi Fisika
Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Padjadjaran
Universitas Padjadjaran
2012
2012
Lembar Pengesahan
Lembar Pengesahan
Geofisika II
Geofisika II
(GRAV)
(GRAV)
NamaNama : : JaenudinJaenudin NPM
NPM : : 140310090026140310090026
Laporan
Laporan Awal
Awal
Speaken
Speaken
Praktikum
Praktikum
Jatinangor,...-2012
Jatinangor,...-2012
Asisten
Asisten
BAB I BAB I
PENDAHULUAN PENDAHULUAN
A.
A. Latar BelakangLatar Belakang
Lapisan bumi paling luar terdiri dari lapisan kerak benua dan kerak samudera. Di Lapisan bumi paling luar terdiri dari lapisan kerak benua dan kerak samudera. Di dalam kedua kerak ini memiliki perbedaan densitas (kerapatan) massa yang sangat dalam kedua kerak ini memiliki perbedaan densitas (kerapatan) massa yang sangat berpengaruh/rentan terhadap medan gravitasi. Oleh sebab itu terjadi variasi nilai berpengaruh/rentan terhadap medan gravitasi. Oleh sebab itu terjadi variasi nilai percepatan gravitasi ( anomaly gravitasi). Percepatan gravitasi merupakan medan yang percepatan gravitasi ( anomaly gravitasi). Percepatan gravitasi merupakan medan yang terjadi antara dua massa yang saling berinteraksi. Interaksi tersebut berupa adanya gaya terjadi antara dua massa yang saling berinteraksi. Interaksi tersebut berupa adanya gaya tarik-menarik sehingga kedua benda mengalami percepatan yang arahnya saling tarik-menarik sehingga kedua benda mengalami percepatan yang arahnya saling berlawanan.
berlawanan.
Metode gravity merupakan salah satu metode geofisika yang bersifat pasif ( Metode gravity merupakan salah satu metode geofisika yang bersifat pasif ( memanfaatkan sumber yang alami) dan didasari oleh hokum Newton untuk gravitasi memanfaatkan sumber yang alami) dan didasari oleh hokum Newton untuk gravitasi universal. Metode ini memanfaatkan variasi densitas yang terdistribusi dalam lapisan universal. Metode ini memanfaatkan variasi densitas yang terdistribusi dalam lapisan tanah. Setiap batuan/material mempunyai besar densitas yang berbeda-beda dan dapat tanah. Setiap batuan/material mempunyai besar densitas yang berbeda-beda dan dapat mempengaruhi terhadap variasi medan gravitasi bumi, sehingga terjadi anomaly mempengaruhi terhadap variasi medan gravitasi bumi, sehingga terjadi anomaly gravitasi.
gravitasi.
Gravity meter merupakan alat yang digunakan untuk mengukur variasi medan Gravity meter merupakan alat yang digunakan untuk mengukur variasi medan gravitasi bumi. Alat ini bekerja berdasarkan hukum Newton dan hukum Hooke, yaitu gravitasi bumi. Alat ini bekerja berdasarkan hukum Newton dan hukum Hooke, yaitu beban yang digantung oleh pegas. Dalam pengukuran medan gravitasi dengan beban yang digantung oleh pegas. Dalam pengukuran medan gravitasi dengan menggunakan gravity meter, kita diharapkan mengetahui cara mengkalibrasi alat menggunakan gravity meter, kita diharapkan mengetahui cara mengkalibrasi alat tersebut. Hal ini dikarenakan keadaan komponen-komponen alat tersebut setiap saat tersebut. Hal ini dikarenakan keadaan komponen-komponen alat tersebut setiap saat dapat berubah dari keadaan baku. Perubahan tersebut bisa disebabkan oleh perubahan dapat berubah dari keadaan baku. Perubahan tersebut bisa disebabkan oleh perubahan temperature dan tekanan. Dalam mengkalibrasi alat, dapat dilakukan dengan dua cara temperature dan tekanan. Dalam mengkalibrasi alat, dapat dilakukan dengan dua cara yaitu cara laboratorium dan cara lapangan.
yaitu cara laboratorium dan cara lapangan.
Pemrosesan data gravity yang sering disebut juga dengan reduksi data gravity, Pemrosesan data gravity yang sering disebut juga dengan reduksi data gravity, secara umum dapat dipisahkan menjadi dua macam, yaitu proses dasar dan proses secara umum dapat dipisahkan menjadi dua macam, yaitu proses dasar dan proses lanjutan. Proses dasar mencakup seluruh proses berawal dari nilai pembacaan alat lanjutan. Proses dasar mencakup seluruh proses berawal dari nilai pembacaan alat lapangan sampai diperoleh konversi pembacaan gravity meter ke nilai miligal (mgal), lapangan sampai diperoleh konversi pembacaan gravity meter ke nilai miligal (mgal),
koreksi apungan, koreksi pasang surut, koreksi lintang, koreksi udara bebas, koreksi koreksi apungan, koreksi pasang surut, koreksi lintang, koreksi udara bebas, koreksi bouguer dan koreksi medan (terrain). Dalam pengolahannya, kita dapat menentukan bouguer dan koreksi medan (terrain). Dalam pengolahannya, kita dapat menentukan harga anomaly gravity dari setiap titik data yang kita ukur. Harga anomaly gravity harga anomaly gravity dari setiap titik data yang kita ukur. Harga anomaly gravity tersebut disebabkan oleh adanya perbedaan densitas batuan di dalam lapisan permukaan tersebut disebabkan oleh adanya perbedaan densitas batuan di dalam lapisan permukaan bumi, oleh karena itu dalam koreksi bouguer dibutuhkan harga densitas rata-rata. bumi, oleh karena itu dalam koreksi bouguer dibutuhkan harga densitas rata-rata. Densitas rata-rata ini dapat ditentukan dengan menggunakan dua metode, yaitu metode Densitas rata-rata ini dapat ditentukan dengan menggunakan dua metode, yaitu metode Nettleton, dan metode Parasnis.
Nettleton, dan metode Parasnis.
B.
B. TujuanTujuan
Tujuan dari praktikum ini diantaranya : Tujuan dari praktikum ini diantaranya : 1.
1. Memahami konsep Metode GravityMemahami konsep Metode Gravity 2.
2. Memahami konsep Anomali GravityMemahami konsep Anomali Gravity 3.
3. Memahami bagian-bagian alat gravity meterMemahami bagian-bagian alat gravity meter 4.
4. Dapat membaca alat gravity meterDapat membaca alat gravity meter 5.
5. Mampu mengoperasikan alat gravity meterMampu mengoperasikan alat gravity meter 6.
6. Menera kembali koefisien pegas yang berubah sehingga mengakibatkan perubahanMenera kembali koefisien pegas yang berubah sehingga mengakibatkan perubahan skala.
skala. 7.
7. Menentukan harga CCF (Menentukan harga CCF (Correction Calibration Factor Correction Calibration Factor ).). 8.
8. Memahami cara akuisisi dataMemahami cara akuisisi data 9.
9. Memahami cara melakukan konversi pembacaan ke dalam mgal dari data bacaanMemahami cara melakukan konversi pembacaan ke dalam mgal dari data bacaan gravity meter.
gravity meter. 10.
10. Memahami dan dapat menghitung koreksi drift, koreksi udara bebas, koreksiMemahami dan dapat menghitung koreksi drift, koreksi udara bebas, koreksi bouguer, dan menentukan koreksi pasang surut dengan cara interpolasi linier dari bouguer, dan menentukan koreksi pasang surut dengan cara interpolasi linier dari table pasang surut.
table pasang surut. 11.
11. Memahami cara menentukan koreksi medan inner zone dengan metode Robins-OliverMemahami cara menentukan koreksi medan inner zone dengan metode Robins-Oliver dan metode Hammer serta menentukan koreksi medan outer zone denga dan metode Hammer serta menentukan koreksi medan outer zone denga menggunakan metode Hammer Chart.
menggunakan metode Hammer Chart. 12.
12. Memahami dan dapat menghitung nilai gravity pengamatan( gMemahami dan dapat menghitung nilai gravity pengamatan( gobsobs ) dan menghitung) dan menghitung
gravitasi normal (g
gravitasi normal (gNN) dengan menggunakan beberapa rumus formula gravitasi normal.) dengan menggunakan beberapa rumus formula gravitasi normal.
13.
13. Memahami dan dapat menghitung anomaly gravitasi dan anomaly bouguer.Memahami dan dapat menghitung anomaly gravitasi dan anomaly bouguer. 14.
14. Menentukan harga rapat massa rata-rata dengan menggunakan metode Nettleton danMenentukan harga rapat massa rata-rata dengan menggunakan metode Nettleton dan metode Parasnis.
BAB II BAB II
TINJAUAN PUSTAKA TINJAUAN PUSTAKA
A.
A. Pengertian Metode GravityPengertian Metode Gravity
Metode Gravity (gaya berat) dilakukan untuk menyelidiki keadaan bawah Metode Gravity (gaya berat) dilakukan untuk menyelidiki keadaan bawah permukaan berdasarkan perbedaan rapat masa jebakan mineral dari daerah sekeliling permukaan berdasarkan perbedaan rapat masa jebakan mineral dari daerah sekeliling (ρ
(ρ=gram/cm3). Metode ini adalah metode geofisika yang sensitive terhadap perubahan=gram/cm3). Metode ini adalah metode geofisika yang sensitive terhadap perubahan vertikal, oleh karena itu metode ini disukai untuk mempelajari kontak intrusi, batuan vertikal, oleh karena itu metode ini disukai untuk mempelajari kontak intrusi, batuan dasar, struktur geologi, endapan sungai purba, lubang di dalam masa batuan, shaff dasar, struktur geologi, endapan sungai purba, lubang di dalam masa batuan, shaff terpendam dan lain-lain. Eksplorasi biasanya dilakukan dalam bentuk kisi atau lintasan terpendam dan lain-lain. Eksplorasi biasanya dilakukan dalam bentuk kisi atau lintasan penampang. Perpisahan anomali akibat rapat masa dari kedalaman berbeda dilakukan penampang. Perpisahan anomali akibat rapat masa dari kedalaman berbeda dilakukan dengan menggunakan filter matematis atau filter geofisika. Di pasaran sekarang didapat dengan menggunakan filter matematis atau filter geofisika. Di pasaran sekarang didapat alat gravimeter dengan ketelitian sangat tinggi ( mgal ), dengan demikian anomali kecil alat gravimeter dengan ketelitian sangat tinggi ( mgal ), dengan demikian anomali kecil dapat dianalisa. Hanya saja metode penguluran data, harus dilakukan dengan sangat teliti dapat dianalisa. Hanya saja metode penguluran data, harus dilakukan dengan sangat teliti untuk mendapatkan hasil yang akurat.
untuk mendapatkan hasil yang akurat.
Metode gravity merupakan metode geofisika yang didasarkan pada pengukuran Metode gravity merupakan metode geofisika yang didasarkan pada pengukuran variasi medan gravitasi bumi. Pengukuran ini dapat dilakukan dipermukaan bumi, dikapal variasi medan gravitasi bumi. Pengukuran ini dapat dilakukan dipermukaan bumi, dikapal maupun diudara. Dalam metode ini yang dipelajari adalah variasi medan gravitasi akibat maupun diudara. Dalam metode ini yang dipelajari adalah variasi medan gravitasi akibat variasi rapat massa batuan dibawah permukaan, sehingga dalam pelaksanaanya yang variasi rapat massa batuan dibawah permukaan, sehingga dalam pelaksanaanya yang diselidiki adalah perbedaan medan gravitasi dari satu titik observasi terhadap titik diselidiki adalah perbedaan medan gravitasi dari satu titik observasi terhadap titik observasi lainnya. Karena perbedaan medan gravitasi ini relatif kecil maka alat yang observasi lainnya. Karena perbedaan medan gravitasi ini relatif kecil maka alat yang digunakan harus mempunyai ketelitian yang tinggi.
digunakan harus mempunyai ketelitian yang tinggi.
Metode ini umumnya digunakan dalam eksplorasi minyak untuk menemukan Metode ini umumnya digunakan dalam eksplorasi minyak untuk menemukan struktur yang merupakan jebakan minyak (oil trap), dan dikenal sebagai metode awal saat struktur yang merupakan jebakan minyak (oil trap), dan dikenal sebagai metode awal saat akan melakukan eksplorasi daerah yang berpotensi hidrokarbon. Disamping itu metode akan melakukan eksplorasi daerah yang berpotensi hidrokarbon. Disamping itu metode ini juga banyak dipakai dalam eksplorasi mineral dan lain-lain. Meskipun dapat ini juga banyak dipakai dalam eksplorasi mineral dan lain-lain. Meskipun dapat dioperasikan dalam berbagai macam hal tetapi pada prinsipnya metode ini dipilih karena dioperasikan dalam berbagai macam hal tetapi pada prinsipnya metode ini dipilih karena kemampuannya dalam membedakan rapat massa suatu material terhadap lingkungan kemampuannya dalam membedakan rapat massa suatu material terhadap lingkungan sekitarnya. Dengan demikian struktur bawah permukaan dapat diketahui. Pengetahuan sekitarnya. Dengan demikian struktur bawah permukaan dapat diketahui. Pengetahuan tentang struktur bawah permukaan ini penting untuk perencanaan langkah-langkah tentang struktur bawah permukaan ini penting untuk perencanaan langkah-langkah
eksplorasi baik itu minyak maupun mineral lainnya. Eksplorasi metode ini dilakukan eksplorasi baik itu minyak maupun mineral lainnya. Eksplorasi metode ini dilakukan dalam bentuk kisi atau lintasan penampang.
dalam bentuk kisi atau lintasan penampang.
Manfaat lain dari metode gravitasi adalah bahwa pengukuran dapat dilakukan di Manfaat lain dari metode gravitasi adalah bahwa pengukuran dapat dilakukan di daerah budaya banyak dikembangkan, dimana metode geofisika lainnya mungkin tidak daerah budaya banyak dikembangkan, dimana metode geofisika lainnya mungkin tidak bekerja. Sebagai contoh, pengukuran gravitasi bisa dibuat di dalam bangunan, di daerah bekerja. Sebagai contoh, pengukuran gravitasi bisa dibuat di dalam bangunan, di daerah perkotaan dan di daerah kebisingan budaya, listrik, dan elektromagnetik. Pengukuran perkotaan dan di daerah kebisingan budaya, listrik, dan elektromagnetik. Pengukuran kondisi bawah permukaan dengan metode gravitasi membutuhkan sebuah gravimeter dan kondisi bawah permukaan dengan metode gravitasi membutuhkan sebuah gravimeter dan sarana untuk menentukan lokasi dan elevasi relatif sangat akurat dari stasiun gravitasi. sarana untuk menentukan lokasi dan elevasi relatif sangat akurat dari stasiun gravitasi.
Unit pengukuran yang digunakan dalam metode gravitasi adalah gal, berdasarkan Unit pengukuran yang digunakan dalam metode gravitasi adalah gal, berdasarkan gaya gravitasi di permukaan bumi. Gravitasi rata-rata di permukaan bumi adalah sekitar gaya gravitasi di permukaan bumi. Gravitasi rata-rata di permukaan bumi adalah sekitar 980 gal. Unit umum digunakan dalam survei gravitasi daerah adalah milligal (10 - gal 3). 980 gal. Unit umum digunakan dalam survei gravitasi daerah adalah milligal (10 - gal 3). Teknik aplikasi lingkungan memerlukan pengukuran dengan ak
Teknik aplikasi lingkungan memerlukan pengukuran dengan ak urasi dari beberapa gals μurasi dari beberapa gals μ (10
(10-6-6 gals), mereka sering disebut sebagai survei mikro.gals), mereka sering disebut sebagai survei mikro.
Sebuah survei gravitasi rinci biasanya menggunakan stasiun pengukuran berjarak Sebuah survei gravitasi rinci biasanya menggunakan stasiun pengukuran berjarak dekat (beberapa meter untuk beberapa ratus kaki) dan dilakukan dengan gravimeter dekat (beberapa meter untuk beberapa ratus kaki) dan dilakukan dengan gravimeter mampu membaca ke beberapa μ gals. Detil surv
mampu membaca ke beberapa μ gals. Detil survei digunakan untuk menilai geologi lokalei digunakan untuk menilai geologi lokal atau kondisi struktural.
atau kondisi struktural.
Sebuah survei gravitasi terdiri dari melakukan pengukuran gravitasi di stasiun Sebuah survei gravitasi terdiri dari melakukan pengukuran gravitasi di stasiun sepanjang garis profil atau grid. Pengukuran diambil secara berkala di base station (lokasi sepanjang garis profil atau grid. Pengukuran diambil secara berkala di base station (lokasi referensi stabil noise-free) untuk mengoreksi drift instrumen.
referensi stabil noise-free) untuk mengoreksi drift instrumen.
Data gaya berat berisi anomali yang terdiri dari dalam efek lokal regional dan Data gaya berat berisi anomali yang terdiri dari dalam efek lokal regional dan dangkal. Ini adalah efek lokal dangkal yang menarik dalam pekerjaan mikro. Banyak dangkal. Ini adalah efek lokal dangkal yang menarik dalam pekerjaan mikro. Banyak diterapkan pada data lapangan mentah. Koreksi ini termasuk lintang, elevasi udara bebas, diterapkan pada data lapangan mentah. Koreksi ini termasuk lintang, elevasi udara bebas, koreksi Bouguer (efek massa), pasang surut Bumi, dan medan. Setelah pengurangan tren koreksi Bouguer (efek massa), pasang surut Bumi, dan medan. Setelah pengurangan tren regional, sisa atau data gayaberat Bouguer anomali sisa dapat disajikan sebagai garis regional, sisa atau data gayaberat Bouguer anomali sisa dapat disajikan sebagai garis profil atau di peta kontur. Peta anomali gaya berat sisa dapat digunakan untuk kedua profil atau di peta kontur. Peta anomali gaya berat sisa dapat digunakan untuk kedua interpretasi kualitatif dan kuantitatif. Rincian tambahan metode gravitasi diberikan dalam interpretasi kualitatif dan kuantitatif. Rincian tambahan metode gravitasi diberikan dalam Telford et al (4); Butler (5); Nettleton (6), dan Hinze (7).
Telford et al (4); Butler (5); Nettleton (6), dan Hinze (7).
Metode gravitasi tergantung pada variasi lateral dan kedalaman dalam kepadatan Metode gravitasi tergantung pada variasi lateral dan kedalaman dalam kepadatan material bawah permukaan. Kepadatan dari tanah atau batuan merupakan fungsi dari material bawah permukaan. Kepadatan dari tanah atau batuan merupakan fungsi dari densitas mineral pembentuk batuan, porositas medium, dan densitas dari cairan mengisi densitas mineral pembentuk batuan, porositas medium, dan densitas dari cairan mengisi
ruang pori. Rock kepadatan bervariasi dari kurang dari 1,0 g / cm 3 untuk beberapa batu ruang pori. Rock kepadatan bervariasi dari kurang dari 1,0 g / cm 3 untuk beberapa batu vulkanik vesikuler lebih dari 3,5 g / cm 3 untuk beberapa batuan beku ultrabasa.
vulkanik vesikuler lebih dari 3,5 g / cm 3 untuk beberapa batuan beku ultrabasa.
Sebuah kontras densitas yang memadai antara kondisi latar belakang dan fitur yang Sebuah kontras densitas yang memadai antara kondisi latar belakang dan fitur yang sedang dipetakan harus ada untuk fitur yang akan terdeteksi. Beberapa geologi yang sedang dipetakan harus ada untuk fitur yang akan terdeteksi. Beberapa geologi yang signifikan atau batas hidrogeologi mungkin tidak memiliki kontras densitas signifikan atau batas hidrogeologi mungkin tidak memiliki kontras densitas medan-terukur di antara mereka, dan karenanya tidak dapat dideteksi dengan teknik ini. terukur di antara mereka, dan karenanya tidak dapat dideteksi dengan teknik ini. Sedangkan metode gravitasi langkah-langkah variasi densitas bahan bumi, itu adalah Sedangkan metode gravitasi langkah-langkah variasi densitas bahan bumi, itu adalah penerjemah yang, berdasarkan pengetahuan tentang kondisi lokal atau data lain, atau penerjemah yang, berdasarkan pengetahuan tentang kondisi lokal atau data lain, atau keduanya, harus menginterpretasikan data gravitasi dan tiba di solusi geologi yang wajar. keduanya, harus menginterpretasikan data gravitasi dan tiba di solusi geologi yang wajar. Peralatan Geofisika yang digunakan untuk pengukuran gravitasi permukaan Peralatan Geofisika yang digunakan untuk pengukuran gravitasi permukaan termasuk gravimeter, sebuah cara mendapatkan posisi dan sarana yang sangat akurat termasuk gravimeter, sebuah cara mendapatkan posisi dan sarana yang sangat akurat menentukan perubahan relatif dalam ketinggian. Gravimeters dirancang untuk mengukur menentukan perubahan relatif dalam ketinggian. Gravimeters dirancang untuk mengukur perbedaan yang sangat kecil di medan gravitasi dan sebagai hasilnya merupakan perbedaan yang sangat kecil di medan gravitasi dan sebagai hasilnya merupakan instrumen yang sangat halus. Gravimeter ini rentan terhadap shock mekanis selama instrumen yang sangat halus. Gravimeter ini rentan terhadap shock mekanis selama transportasi dan penanganan.
transportasi dan penanganan.
B.
B. Gravity MeterGravity Meter
Titik ukur gravitasi di lapangan tidak tetap, berpindah dari suatu tempat (titik) ke Titik ukur gravitasi di lapangan tidak tetap, berpindah dari suatu tempat (titik) ke tempat lain. Oleh karena itu diperlukan alat yang mudah dioperasikan, tidak mudah rusak tempat lain. Oleh karena itu diperlukan alat yang mudah dioperasikan, tidak mudah rusak atau berubah settingnya dalam perjalanan, dan mempunyai ketelitian baik sesuai dengan atau berubah settingnya dalam perjalanan, dan mempunyai ketelitian baik sesuai dengan penggunaannya. Pengukuran dengan metode benda jatuh bebas tentu tidak mungkin penggunaannya. Pengukuran dengan metode benda jatuh bebas tentu tidak mungkin digunakan. Para pakar telah merancang alat pengukuran gravitasi di lapangan yang digunakan. Para pakar telah merancang alat pengukuran gravitasi di lapangan yang disebut gravity meter atau gravimeter. Pada dasarnya alat ini bekerja berdasarkan benda disebut gravity meter atau gravimeter. Pada dasarnya alat ini bekerja berdasarkan benda yang digantungkan pada pegas.
yang digantungkan pada pegas.
Gambar 2.10 sebuah gravimeter Gambar 2.10 sebuah gravimeter
Ketika benda digantungi beban m dititik 0 maka pegas akan mulur sepanjang x Ketika benda digantungi beban m dititik 0 maka pegas akan mulur sepanjang x oo
dari keadaan setimbang. Dalam
dari keadaan setimbang. Dalam hal ini berlaku hukum hal ini berlaku hukum Hooke Hooke F= kxF= kxoo = mg= mgoo dimana k, mdimana k, m
dan g
dan goo masing-masing menyatakan konstanta pegas, massa benda yang digantungkan danmasing-masing menyatakan konstanta pegas, massa benda yang digantungkan dan
gravitasi mutlak pada titik 0. Jika percobaan ini dilakukan pada sejumlah titik 1 , 2,3,....,n gravitasi mutlak pada titik 0. Jika percobaan ini dilakukan pada sejumlah titik 1 , 2,3,....,n yang nilai gravitasi mutlaknya diketahui maka diperoleh kumpulan persamaan sebagai yang nilai gravitasi mutlaknya diketahui maka diperoleh kumpulan persamaan sebagai berikut : berikut :
Nilai x dapat diukur dengan sangat teliti dan nilai g juga dapat diukur teliti dengan Nilai x dapat diukur dengan sangat teliti dan nilai g juga dapat diukur teliti dengan berbagai metode. Jika m/k adalah konstan maka grafik x terhadap g adalah linier yang berbagai metode. Jika m/k adalah konstan maka grafik x terhadap g adalah linier yang melewati titik pangkal O. Masalahnya adalah apakah m/k benar-benar konstan. Massa melewati titik pangkal O. Masalahnya adalah apakah m/k benar-benar konstan. Massa memang konstan tetapi k mungkin tidak konstan untuk berbagai x. Perhatikan bahwa k memang konstan tetapi k mungkin tidak konstan untuk berbagai x. Perhatikan bahwa k memerlukan ketelitian yang tinggi dalam g sehingga pergeseran sedikit saja dari k akan memerlukan ketelitian yang tinggi dalam g sehingga pergeseran sedikit saja dari k akan sangat berarti dalam pengaruhnya terhadap ketelitian g. Oleh karena itu :
sangat berarti dalam pengaruhnya terhadap ketelitian g. Oleh karena itu :
Dimana : Dimana :
Karena nilai gKarena nilai goo, g, g11, , gg22 ...g...gnn diketahui makadiketahui maka gg j j dapat diperoleh. Demikian juga halnyadapat diperoleh. Demikian juga halnya
xx j j karena xkarena x j j dapat diperoleh dari hasil pembacaan alat. Dengan menganggap m/k dapat diperoleh dari hasil pembacaan alat. Dengan menganggap m/k
konstan pada interval tertutup [ x
konstan pada interval tertutup [ x j-1 j-1 , x, x j j ] maka diperoleh pedanan satuan nilai] maka diperoleh pedanan satuan nilai x denganx dengan
1.
1. Gravity Meter La Coste RombergGravity Meter La Coste Romberg
Dalam klasifikasinya, Gravity meter La Coste Romberg termasuk dalam tipe Dalam klasifikasinya, Gravity meter La Coste Romberg termasuk dalam tipe
Zero Length Spring
Zero Length Spring, disamping tipe-tipe lainnya yaitu, disamping tipe-tipe lainnya yaitu Weight on SpringWeight on Spring(Galf Gravity(Galf Gravity Meter dan Atlas Gravity Meter). Macam lain dari tipe
Meter dan Atlas Gravity Meter). Macam lain dari tipe Zero Zero length length springspring ini ialah :ini ialah : Frost, Magnolia, dab North Americana Gravity Meter.
Frost, Magnolia, dab North Americana Gravity Meter.
Gravity meter La Coste Romberg ini mempunyai pembacaan dari 0 sampai Gravity meter La Coste Romberg ini mempunyai pembacaan dari 0 sampai dengan 7000 mgal, dengan ketelitian 0,01 mgal dan
dengan 7000 mgal, dengan ketelitian 0,01 mgal dan drift drift rata-rata kurang dari 1 mgalrata-rata kurang dari 1 mgal setiap bulannya. Untuk operasionalnya, Gravity meter ini memerlukan temperature setiap bulannya. Untuk operasionalnya, Gravity meter ini memerlukan temperature yang tetap ( contoh untuk LRG, alat yang dipakai Pertamina, pada suhu 51
yang tetap ( contoh untuk LRG, alat yang dipakai Pertamina, pada suhu 51 oo C), olehC), oleh karena itu dilengkapi dengan Thermostat untuk menjaga keadaan temperature supaya karena itu dilengkapi dengan Thermostat untuk menjaga keadaan temperature supaya tetap. Dengan adanya Thermostat ini, maka diperlukan baterai 12 Volt, disamping tetap. Dengan adanya Thermostat ini, maka diperlukan baterai 12 Volt, disamping untuk pembacaan benang palang (
untuk pembacaan benang palang (cross hair cross hair ) dab) dab Bable Level Bable Level. Berat gravity meter ini. Berat gravity meter ini termasuk baterai dan kotaknya kurang lebih 19 pound, sedangkang baterai
termasuk baterai dan kotaknya kurang lebih 19 pound, sedangkang baterai charger charger
dan piringan levelnya kira-kira 8 pound. dan piringan levelnya kira-kira 8 pound.
Gambar 1.1 Gravity Meter LaCoste Romberg (Austin,2004) Gambar 1.1 Gravity Meter LaCoste Romberg (Austin,2004)
2.
2. Prinsip Kerja Gravity MeterPrinsip Kerja Gravity Meter
Secara sederhana, mekanisme LaCoste Romberg Seismograph ini terdiri dari Secara sederhana, mekanisme LaCoste Romberg Seismograph ini terdiri dari suatu beban pada ujung batang yang ditahan oleh
suatu beban pada ujung batang yang ditahan oleh zero zero length length springspring yang berfungsiyang berfungsi sebagai
sebagai springspring utama. Perubahan besarnya gaya tarik bumi akan menyebabkanutama. Perubahan besarnya gaya tarik bumi akan menyebabkan perubahan kedudukan benda, dan pengamatan dilakukan dengan pengaturan kembali perubahan kedudukan benda, dan pengamatan dilakukan dengan pengaturan kembali kedudukan beban pada posisi semula(
kedudukan beban pada posisi semula( Null Null Adjusment Adjusment ). Pengaturan kembali ini). Pengaturan kembali ini dilakukan dengan memutar
dilakukan dengan memutar measuring screwmeasuring screw. Banyaknya pemutaran. Banyaknya pemutaran measuring screwmeasuring screw
terlihat pada dial counter, yang berarti besarnya variasi gaya tarik bumi dari suatu terlihat pada dial counter, yang berarti besarnya variasi gaya tarik bumi dari suatu tempat ke tempat lain.
tempat ke tempat lain.
Gambar 1.2 Sketsa Diagram dari LaCoste Romberg Gambar 1.2 Sketsa Diagram dari LaCoste Romberg
Perubahan kedudukan pada ujung batang, disamping adanya gaya tarik bumi, Perubahan kedudukan pada ujung batang, disamping adanya gaya tarik bumi, juga
juga disebabkadisebabkan n oleh oleh adanya adanya goncanggoncangan-goncangan-goncangan. an. Untuk Untuk menghilmenghilangkanangkan goncangan maka pada ujung batang yang lain dipasang
goncangan maka pada ujung batang yang lain dipasang Shock Eliminating SpringShock Eliminating Spring.. Zero length spring dipakai pada keadaan dimana gaya per berbanding lurus dengan Zero length spring dipakai pada keadaan dimana gaya per berbanding lurus dengan jarak
jarak antara antara titik titik per per dan dan titik titik dimana dimana gaya gaya bekerja. bekerja. Jika Jika keadaan keadaan zero zero lengthlength sempurna, maka berlaku :
sempurna, maka berlaku :
Dimana k adalah konstanta Per, sedangkan s adalah jarak antara titik ikat Per dimana Dimana k adalah konstanta Per, sedangkan s adalah jarak antara titik ikat Per dimana gaya bekerja.
gaya bekerja.
Dari gambar di atas, dapat diambil kesimpulan bahwa peralatn tersebut tidak Dari gambar di atas, dapat diambil kesimpulan bahwa peralatn tersebut tidak tergantung besar sudut α
tergantung besar sudut α,, ßß, dan, dan θθ, sehingga jika terjadi penyimpangan sudut yang, sehingga jika terjadi penyimpangan sudut yang
kecil dari titik keseimbangan maka gaya pada sistem ini tidak dapat kembali lagi dan kecil dari titik keseimbangan maka gaya pada sistem ini tidak dapat kembali lagi dan secara teoritis dapat diatur mempunyai periode yang tidak berhingga, biasanya secara teoritis dapat diatur mempunyai periode yang tidak berhingga, biasanya perioda alat ini sekitar 15 detik.
perioda alat ini sekitar 15 detik. 3.
3. Kalibrasi Gravity MeterKalibrasi Gravity Meter
Sebelum melakukan pengambilan data, Gravity Meter harus dikalibrasi terlebih Sebelum melakukan pengambilan data, Gravity Meter harus dikalibrasi terlebih dahulu. Kalibrasi gravity meter dilakukan karena keadaan komponen-komponen alat dahulu. Kalibrasi gravity meter dilakukan karena keadaan komponen-komponen alat ukur tersebut setiap saat dapat berubah dari keadaan baku. Perubahan tersebut bisa ukur tersebut setiap saat dapat berubah dari keadaan baku. Perubahan tersebut bisa disebabkan oleh temperatur, tekanan udara atau penyebab mekanisme lainnya.
disebabkan oleh temperatur, tekanan udara atau penyebab mekanisme lainnya.
Kalibrasi gravity meter dilakukan untuk menera kembali koefisien pegas yang Kalibrasi gravity meter dilakukan untuk menera kembali koefisien pegas yang berubah sehingga mengakibatkan perubahan skala. Peneraan dilakukan dengan berubah sehingga mengakibatkan perubahan skala. Peneraan dilakukan dengan membaca gravity meter melalui suatu jalur kalibrasi dengan titik-titik yang membaca gravity meter melalui suatu jalur kalibrasi dengan titik-titik yang mempunyai nilai gravity baku. Dengan cara membandingkan nilai bacaan gravity r mempunyai nilai gravity baku. Dengan cara membandingkan nilai bacaan gravity r dari pengukuran dengan nilai gravity baku sehingga diperoleh faktor skala.
dari pengukuran dengan nilai gravity baku sehingga diperoleh faktor skala. Kalibrasi dapat dilakukan dengan 2 cara , yaitu:
Kalibrasi dapat dilakukan dengan 2 cara , yaitu: a.
a. Cara LaboratoriumCara Laboratorium
Dilakukan untuk menentukan nilai-nilai konversi bacaan alat ukur ke dalam Dilakukan untuk menentukan nilai-nilai konversi bacaan alat ukur ke dalam mgal. Hal ini telah dilakukan oleh pabrik dan diterbitkan dalam bentuk tabel. mgal. Hal ini telah dilakukan oleh pabrik dan diterbitkan dalam bentuk tabel.
b.
b. Cara lapanganCara lapangan
Cara lapangan bertujuan untuk menguji nilai skala Gravity Meter, yaitu dengan Cara lapangan bertujuan untuk menguji nilai skala Gravity Meter, yaitu dengan menentukan nilai skala baru untuk kemudian dibandingkan terhadap nilai pada menentukan nilai skala baru untuk kemudian dibandingkan terhadap nilai pada tabel konversi. Dengan demikian dapat diketahui apakah nilai skala masih sesuai tabel konversi. Dengan demikian dapat diketahui apakah nilai skala masih sesuai atau perlu dikoreksi. Nilai kalibrasi CCF dapat dihitung dengan menggunakan atau perlu dikoreksi. Nilai kalibrasi CCF dapat dihitung dengan menggunakan persamaan: persamaan:
Dengan : gDengan : g11 , g, g22 ialah nilai gravity yang telah diketahui pada stasiun 1 dan 2.ialah nilai gravity yang telah diketahui pada stasiun 1 dan 2.
rr11 , , rr22 ialah nilai bacaan Gravity meter yang telah dikonversi dalamialah nilai bacaan Gravity meter yang telah dikonversi dalam
mgal pada stasiun 1 dan 2 setelah dikoreksi pasang surut dan apungan(drift). mgal pada stasiun 1 dan 2 setelah dikoreksi pasang surut dan apungan(drift). Apabila nilai konversi dari pabrik masih benar, maka nilai CCF ( Correctin Apabila nilai konversi dari pabrik masih benar, maka nilai CCF ( Correctin Calibration Factor) harus mendekati satu. Bilai nilai CCF setelah diuji dengan Calibration Factor) harus mendekati satu. Bilai nilai CCF setelah diuji dengan pengukuran berulang-ulang, ternyata menyimpang terlalu jauh dari satu, maka pengukuran berulang-ulang, ternyata menyimpang terlalu jauh dari satu, maka nilai konversi tersebut tidak sesuai lagi.
nilai konversi tersebut tidak sesuai lagi.
Beberapa ketentuan yang harus dipenuhi dalam menguji nilai CCF adalah sebagai Beberapa ketentuan yang harus dipenuhi dalam menguji nilai CCF adalah sebagai berikut :
berikut :
Drift linier yang didapat dari hasil perhitungan tidak boleh melebihi 0,030Drift linier yang didapat dari hasil perhitungan tidak boleh melebihi 0,030
mgal tiap kitaran. mgal tiap kitaran.
Nilai CCF yang diperoleh harus berada dalam selang kepercayaan:Nilai CCF yang diperoleh harus berada dalam selang kepercayaan:
Dalam pembuatan jalur kalibrasi, diperlukan pemilihan stasiun yang tepat sesuai Dalam pembuatan jalur kalibrasi, diperlukan pemilihan stasiun yang tepat sesuai dengan beberapa persyaratan sebagai berikut:
dengan beberapa persyaratan sebagai berikut: 1)
1) Jalur kalibrasi harus mempunyai jarak yang relatif pendek, denganJalur kalibrasi harus mempunyai jarak yang relatif pendek, dengan bedaketinggian yang cukup besar.
bedaketinggian yang cukup besar. 2)
2) Apabila jalur kalibrasi terdiri dari beberapa stasiun, maka beda gravity antarApabila jalur kalibrasi terdiri dari beberapa stasiun, maka beda gravity antar stasiun kalibrasi sebaiknya 50-60 mgal.
3)
3) Lokasi stasiun sebaiknya mudah dicapai dengan kendaraan pada setiap saat,Lokasi stasiun sebaiknya mudah dicapai dengan kendaraan pada setiap saat, bebas dari getaran ataupun gangguan lainnya.
bebas dari getaran ataupun gangguan lainnya. 4)
4) Stasiun harus permanen dan stabil.Stasiun harus permanen dan stabil. 5)
5) Pembuatan jalur kalibrasi minimal menggunakan tiga alat.Pembuatan jalur kalibrasi minimal menggunakan tiga alat. 6)
6) Pembuatan jalur kalibrasi yang baru hendaknya dilaporkan pada KomitePembuatan jalur kalibrasi yang baru hendaknya dilaporkan pada Komite Gaya Berat Nasional.
Gaya Berat Nasional.
C.
C. Konsep Dasar Metode GravityKonsep Dasar Metode Gravity 1.
1. Medan Gravitasi dan Potensial GravitasiMedan Gravitasi dan Potensial Gravitasi
Interaksi antara dua benda yang berjarak r ialah timbulnya gaya tarik menarik Interaksi antara dua benda yang berjarak r ialah timbulnya gaya tarik menarik antar kedua benda tersebut. Bila perbandingan massa kedua benda bernilai sangat antar kedua benda tersebut. Bila perbandingan massa kedua benda bernilai sangat besar, maka benda yang mempunyai massa lebih besar akan menimbulkan medan besar, maka benda yang mempunyai massa lebih besar akan menimbulkan medan gravitasi terhadap benda yang massanya jauh lebih kecil. Sehingga benda yang gravitasi terhadap benda yang massanya jauh lebih kecil. Sehingga benda yang mempunyai massa jauh lebih kecil tersebut akan mengalami medan gravitasi oleh mempunyai massa jauh lebih kecil tersebut akan mengalami medan gravitasi oleh benda bermassa besar. Jika kita analogikan pada massa benda m dipermukaan bumi benda bermassa besar. Jika kita analogikan pada massa benda m dipermukaan bumi dengan massa bumi M, maka dapat kita katakan bahwa massa bumi M sebagai dengan massa bumi M, maka dapat kita katakan bahwa massa bumi M sebagai sumber medan gravitasi terhadap benda m.Fisisnya benda m akan mengalami sumber medan gravitasi terhadap benda m.Fisisnya benda m akan mengalami percepatan gravitasi bumi yang besarnya :
percepatan gravitasi bumi yang besarnya :
r diukur sebagi jarak benda m terhadap pusat massa bumi. Dimensi medan gravitasi r diukur sebagi jarak benda m terhadap pusat massa bumi. Dimensi medan gravitasi ialah N/kg atau m/s
ialah N/kg atau m/s22. Medan atau percepatan gravitasi sebenarnya tidak tepat. Medan atau percepatan gravitasi sebenarnya tidak tepat mengarah ke pusat bumi, karena efek rotasi bumi akan menimbulkan percepatan mengarah ke pusat bumi, karena efek rotasi bumi akan menimbulkan percepatan sentripetal. Dalam hal ini pusat lingkaran bukanlah pusat bumi karena lingkaran sentripetal. Dalam hal ini pusat lingkaran bukanlah pusat bumi karena lingkaran tersebut adalah lingkaran garis bujur, yaitu lingkaran yang sejajar garis khatulistiwa. tersebut adalah lingkaran garis bujur, yaitu lingkaran yang sejajar garis khatulistiwa. Namun efek ini sangat kecil dibanding percepatan tarikan bumi, oleh karena itu dapat Namun efek ini sangat kecil dibanding percepatan tarikan bumi, oleh karena itu dapat diabaikan, dan dianggap bahwa g vertikal ke bawah.
Persebaran benda atau batuan pada lapisan bumi ialah tidak homogen, oleh Persebaran benda atau batuan pada lapisan bumi ialah tidak homogen, oleh karena itu antara batuan yang satu terhadap yang lainnya saling berpengaruh. Ketidak karena itu antara batuan yang satu terhadap yang lainnya saling berpengaruh. Ketidak homogenan ini dikarenakan adanya perbedaan densitas atau distribusi rapat massa. homogenan ini dikarenakan adanya perbedaan densitas atau distribusi rapat massa. Sehingga setiap batuan atau material memberikan harga respon gravitasi yang Sehingga setiap batuan atau material memberikan harga respon gravitasi yang berbeda-beda. Perbedaan respon gravitasi tersebut sangatlah kecil, maka dibutuhkan berbeda-beda. Perbedaan respon gravitasi tersebut sangatlah kecil, maka dibutuhkan satuan yang berorder mikro. Dalam satuan SI, satuan dasar g ialah m/s
satuan yang berorder mikro. Dalam satuan SI, satuan dasar g ialah m/s 22, bila dalam, bila dalam satuan cgs ialah cm/s
satuan cgs ialah cm/s22 atau gal, maka perbedaan g sering juga ditulis dalam satuanatau gal, maka perbedaan g sering juga ditulis dalam satuan mgal (mili gal).
mgal (mili gal). 1 gal = 1 cm/s 1 gal = 1 cm/s22 = 1000 mgal = 1000 mgal = 10.000 gu = 10.000 gu = 1.000.000 = 1.000.000 μμgalgal
*gu =gravity unit *gu =gravity unit
2.
2. Konversi Nilai Pembacaan ke dalam MiligalKonversi Nilai Pembacaan ke dalam Miligal
Cara melakukan konversi adalah sebagai berikut: Cara melakukan konversi adalah sebagai berikut:
Misal hasil pembacaan gravity meter 1714,360. Nilai ini diambil nilai bulat sampai Misal hasil pembacaan gravity meter 1714,360. Nilai ini diambil nilai bulat sampai ratusan yaitu 1700. Dalam tabel konversi nilai 1700 sama dengan 1730,844 mGal ratusan yaitu 1700. Dalam tabel konversi nilai 1700 sama dengan 1730,844 mGal Sisa dari hasil pembacaan yang belum dihitung yaitu 14,360 dikalikan dengan faktor 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 interval yang sesuai dengan nilai bulatnya, yaitu 1,01772 sehingga hasilnya menjadi 14,360 x 1,01772 = 14.61445 mGal.
14,360 x 1,01772 = 14.61445 mGal.
Kedua perhitungan diatas dijumlahkan, hasilnya adalah (1730,844 + 14.61445) x Kedua perhitungan diatas dijumlahkan, hasilnya adalah (1730,844 + 14.61445) x CCF = 1746.222 mGal. Dimana CCF (Calibration Correction Factor) merupakan nilai CCF = 1746.222 mGal. Dimana CCF (Calibration Correction Factor) merupakan nilai kalibrasi alat Gravity meter LaCoste & Romberg type G.525 sebesar 1.000437261. kalibrasi alat Gravity meter LaCoste & Romberg type G.525 sebesar 1.000437261.
D.
D. Reduksi Data GravityReduksi Data Gravity
Seperti telah disebutkan terdahulu bahwa kenyataannya bumi kita ini adalah bulat dan Seperti telah disebutkan terdahulu bahwa kenyataannya bumi kita ini adalah bulat dan homogen isotropik, sehingga terdapat variasi harga percepatan gravitasi untuk homogen isotropik, sehingga terdapat variasi harga percepatan gravitasi untuk masing-masing tempat. Hal-hal yang dapat mempengaruhi harga percepatan gravitasi adalah : masing tempat. Hal-hal yang dapat mempengaruhi harga percepatan gravitasi adalah :
1.
1. Koreksi Pasang SurutKoreksi Pasang Surut
Koreksi ini dilakukan untuk menghilangkan efek gravitybenda-benda di luar Koreksi ini dilakukan untuk menghilangkan efek gravitybenda-benda di luar bumi seperti matahari dan bulan. Efekgravity bulan di titik P pada permukaan bumi seperti matahari dan bulan. Efekgravity bulan di titik P pada permukaan bumi diberikan olehpersamaan potensial berikut ini :
bumi diberikan olehpersamaan potensial berikut ini :
[[((
))((
)]
)]
Dimana : D = deklinasi , i = inklinasi , t = moon hour dan c= jarak rata-rata ke Dimana : D = deklinasi , i = inklinasi , t = moon hour dan c= jarak rata-rata ke bulan.
bulan.
Cara lain untuk memperoleh koreksi harga pasang surut adalah dengan Cara lain untuk memperoleh koreksi harga pasang surut adalah dengan memakai tabel dari EAES
memakai tabel dari EAES – – dari Geophysical Prospecting yang diterbitkan setiapdari Geophysical Prospecting yang diterbitkan setiap tahun, koreksi tidal ini bervariasi antara 0,3 mgal
tahun, koreksi tidal ini bervariasi antara 0,3 mgal – – 0,1 mgal.0,1 mgal.
2.
2. Koreksi Apungan ( Drift)Koreksi Apungan ( Drift)
Koreksi apungan diberikan sebagai akibat adanyaperbedaan pembacaan Koreksi apungan diberikan sebagai akibat adanyaperbedaan pembacaan gravity dari stasiun yang sama padawaktu yang berbeda, yang disebabkan karena gravity dari stasiun yang sama padawaktu yang berbeda, yang disebabkan karena adanyaguncangan pegas alat gravimeter selama prosestransportasi dari satu adanyaguncangan pegas alat gravimeter selama prosestransportasi dari satu stasiun ke stasiun lainnya. Untukmenghilangkan efek ini, akusisi data didesain stasiun ke stasiun lainnya. Untukmenghilangkan efek ini, akusisi data didesain dalam suaturangkaian tertutup, sehingga besar penyimpangan tersebutdapat dalam suaturangkaian tertutup, sehingga besar penyimpangan tersebutdapat diketahui dan diasumsikan linier pada selang waktutertentu (t).
diketahui dan diasumsikan linier pada selang waktutertentu (t).
(
(
))
3.
3. Koreksi Udara BebasKoreksi Udara Bebas
Merupakan koreksi pengaruh ketinggian terhadap medangravitasi bumi, Merupakan koreksi pengaruh ketinggian terhadap medangravitasi bumi, yang merupakan jarak stasiun terhadapspheroid referensi. Besarnya faktor koreksi yang merupakan jarak stasiun terhadapspheroid referensi. Besarnya faktor koreksi (Free AirCorrection/FAC) untuk daerah ekuator hingga lintang 45
(Free AirCorrection/FAC) untuk daerah ekuator hingga lintang 45oo atau -45atau -45oo adalah
adalah – – 0,3085 mGal/m. Sehinga besarnya anomali pada posisi tersebut menjadi0,3085 mGal/m. Sehinga besarnya anomali pada posisi tersebut menjadi FAA (Free AirAnomali), yaitu:
FAA (Free AirAnomali), yaitu: FAA =
FAA =
FAC =0,3086 hDengan h=hp-ho , ho = ketinggian di base. Dengan h=hp-ho , ho = ketinggian di base.
4.
4. Koreksi Bouguer(BC)Koreksi Bouguer(BC)
Koreksi ini dilakukan dengan menggunakan pendekatanbenda berupa slab Koreksi ini dilakukan dengan menggunakan pendekatanbenda berupa slab tak berhingga yang besarnya diberikanoleh persamaan:
tak berhingga yang besarnya diberikanoleh persamaan:
Dengan h = elevasi ketinggian
Dengan h = elevasi ketinggian dan ρ ialah densitas ratadan ρ ialah densitas rata-rata. Salah satu metode-rata. Salah satu metode yang digunakan untuk mengestimasirapat massa adalah
yang digunakan untuk mengestimasirapat massa adalah metode Nettleton metode Nettleton. Dalam. Dalam
metode inidilakukan korelasi silang antara perubahan elevasi terhadap suatu metode inidilakukan korelasi silang antara perubahan elevasi terhadap suatu referensi tertentu dengan anomali gravity-nya, sehingga rapat massa terbaik referensi tertentu dengan anomali gravity-nya, sehingga rapat massa terbaik diberikan oleh harga korelasi silang terkecil sesuai dengan persamaan.
diberikan oleh harga korelasi silang terkecil sesuai dengan persamaan.
∑∑
∑∑
Selain metode Nettleton’s, estimasi rapat massa dapat puladiturunkan melalui Selain metode Nettleton’s, estimasi rapat massa dapat puladiturunkan melalui
metode Par
metode Parasnisasnis. Selanjutnya, setelah BC diberikan, anomaly gravity menjadi. Selanjutnya, setelah BC diberikan, anomaly gravity menjadi
Simple
Simple Bouguer Bouguer Anomaly Anomaly ..
5.
5. Koreksi Medan ( Terrain)Koreksi Medan ( Terrain)
Koreksi ini diterapkan sebagai akibat dari adanyapendekatan Bouguer. Koreksi ini diterapkan sebagai akibat dari adanyapendekatan Bouguer. Bumi tidaklah datar tapi berundulasisesuai dengan topografinya. Hal ini yang Bumi tidaklah datar tapi berundulasisesuai dengan topografinya. Hal ini yang bersifatmengurangi dalam SBA ( Simple Bouguer Anomaly ),sehingga dalam bersifatmengurangi dalam SBA ( Simple Bouguer Anomaly ),sehingga dalam penerapan koreksi medan, efek gravityblok-blok topografi yang tidak rata harus penerapan koreksi medan, efek gravityblok-blok topografi yang tidak rata harus ditambahkanterhadap SBA. Dengan demikian anomali gravity menjadi :
ditambahkanterhadap SBA. Dengan demikian anomali gravity menjadi :
dengan
dengan CBA CBA adalah Complete adalah Complete Bouguer Bouguer Anomaly Anomaly dan dan TC TC adalah Terrainadalah Terrain Correction. Perhitungan TC ini dapatmenggunakan Hammer chart seperti pada Correction. Perhitungan TC ini dapatmenggunakan Hammer chart seperti pada gambar di bawah ini :
Gambar 1.3 Hammer Chart yang digunakan untuk koreksi medan Gambar 1.3 Hammer Chart yang digunakan untuk koreksi medan
Berdasarkan besarnya radius dari titik pengukuran gravity,Hammer Chart tersebut Berdasarkan besarnya radius dari titik pengukuran gravity,Hammer Chart tersebut dapat dikelompokkan menjadi :
dapat dikelompokkan menjadi :
a.
a. Inner ZoneInner Zone
Memiliki radius yang tidak terlalu besar sehinggabisa didapatkan dari Memiliki radius yang tidak terlalu besar sehinggabisa didapatkan dari pengamatan langsung dilapangan. Dapat dibagi menjadi beberapa pengamatan langsung dilapangan. Dapat dibagi menjadi beberapa zona:-Zona B : radius 6,56 ft dan dibagi menjadi 4sektor.- zona:-Zona C : radius 54,6 ft Zona B : radius 6,56 ft dan dibagi menjadi 4sektor.- Zona C : radius 54,6 ft dan dibagi menjadi 6sektor.
dan dibagi menjadi 6sektor.
b.
b. Outer ZoneOuter Zone
Zona ini memiliki radius yang cukup jauh, sehinggabiasanya perbedaan Zona ini memiliki radius yang cukup jauh, sehinggabiasanya perbedaan ketinggian dengan titikpengukuran gravity menggunakan analisa petakontur. ketinggian dengan titikpengukuran gravity menggunakan analisa petakontur. Outer Zone dibagi menjadi beberapa zona:- Zona D : radius 175 ft dan dibagi Outer Zone dibagi menjadi beberapa zona:- Zona D : radius 175 ft dan dibagi menjadi 6sektor.- Zona E : radius 558 ft dan dibagi menjadi 8sektor.- Zona F menjadi 6sektor.- Zona E : radius 558 ft dan dibagi menjadi 8sektor.- Zona F : radius 1280 ft dan dibagi menjadi 8sektor.- Zona G : radius 2936 ft dan : radius 1280 ft dan dibagi menjadi 8sektor.- Zona G : radius 2936 ft dan dibagi menjadi12 sektor.- Zona H : radius 5018 ft dan dibagi menjadi12 dibagi menjadi12 sektor.- Zona H : radius 5018 ft dan dibagi menjadi12 sektor.- Zona I : radius 8575 ft dan dibagi menjadi12 sektor.- Zona J : radius sektor.- Zona I : radius 8575 ft dan dibagi menjadi12 sektor.- Zona J : radius
14612 ft dan dibagi menjadi12 sektor.- Zona K sampai M, masing-masing 14612 ft dan dibagi menjadi12 sektor.- Zona K sampai M, masing-masing dibagi 12sektor.
dibagi 12sektor.
Untuk menghitu Terrain Correction (TC) tiap sektordapat digunakan persamaan : Untuk menghitu Terrain Correction (TC) tiap sektordapat digunakan persamaan :
√ √
√ √
Terrain correction untuk masing-masing stasiunpengukuran gravity adalah total Terrain correction untuk masing-masing stasiunpengukuran gravity adalah total dari TC sektor-sektordalam satu stasiun pengukuran tersebut.
dari TC sektor-sektordalam satu stasiun pengukuran tersebut.
E.
E. Pemisahan Anomali Regional dan ResidualPemisahan Anomali Regional dan Residual
Anomali bougue disebabkan oleh dua bagian yaitu anomali regional dan anomali Anomali bougue disebabkan oleh dua bagian yaitu anomali regional dan anomali residual. Anomali regional bersifat smopth dan biasanya disebabkan oleh batuan-batuan residual. Anomali regional bersifat smopth dan biasanya disebabkan oleh batuan-batuan yang dalam. Sedangkan anomali residual bersifat kasar dan disebabkan oleh yang dalam. Sedangkan anomali residual bersifat kasar dan disebabkan oleh batuan-batuan yang dangkal. Biasanya anomali residual yang dicari. Karena anomali tersebut batuan yang dangkal. Biasanya anomali residual yang dicari. Karena anomali tersebut mempunyai fungsi yang berlainan maka kedua anomali tersebut harus dipisahkan untuk mempunyai fungsi yang berlainan maka kedua anomali tersebut harus dipisahkan untuk memanfaatkan secara optimum.
memanfaatkan secara optimum.
Pemisahan anomali regional dan residual dapat dilakukan dengan bebecara , diantaranya : Pemisahan anomali regional dan residual dapat dilakukan dengan bebecara , diantaranya :
1.
1. Metode GriffinMetode Griffin
Prinsip dari metode ini ialah mencari anomali regional dengan merata-ratakan harga Prinsip dari metode ini ialah mencari anomali regional dengan merata-ratakan harga anomali Bouguer yang berjarak R dari titik pengamatannya. Besarnya jari-jari R anomali Bouguer yang berjarak R dari titik pengamatannya. Besarnya jari-jari R disesuaikan dengan besarnya radius kontur tertutup dari kontur anomali Bouguernya. disesuaikan dengan besarnya radius kontur tertutup dari kontur anomali Bouguernya.
Anomali Residual = BA
Anomali Residual = BA – – ARAR
2.
2. Metode SmoothingMetode Smoothing
Metode smoothing adalah metode yang menggunakan cara grafis. Anomali regional Metode smoothing adalah metode yang menggunakan cara grafis. Anomali regional mempunyai tendensi lebih smooth bila dibandingkan dengan Bouguer anomalinya. mempunyai tendensi lebih smooth bila dibandingkan dengan Bouguer anomalinya.
Gambar 1.4 Pemisahan anomali regional dan residual dengan metode smoothing Gambar 1.4 Pemisahan anomali regional dan residual dengan metode smoothing
3.
3. Perata-rataan Bergerak (Moving Average)Perata-rataan Bergerak (Moving Average)
Penurunan anomali residual dengan metode ini adalah proses secara tidak langsung Penurunan anomali residual dengan metode ini adalah proses secara tidak langsung dimana keluaran dari perata-rataan bergerak adalah regionalnya. Sehingga residual dimana keluaran dari perata-rataan bergerak adalah regionalnya. Sehingga residual didapat dengan mengurangkan regionalnya terhadap anomali hasil pengukuran. didapat dengan mengurangkan regionalnya terhadap anomali hasil pengukuran.
Dimana N adalah lebar jendela dan n = (N-1)/2. Lebar jendela harus bilangan ganjil. Dimana N adalah lebar jendela dan n = (N-1)/2. Lebar jendela harus bilangan ganjil.
BAB III BAB III
PROSEDUR PERCOBAAN PROSEDUR PERCOBAAN
A.
A. Pengenalan AlatPengenalan Alat
1.
1. Meletakkan piringan pada titik amat yang telah ditentukan. Jika titik amatMeletakkan piringan pada titik amat yang telah ditentukan. Jika titik amat yang telah ditentukan lokasinya kurang baik (tanah labil, miring, gembur dll) yang telah ditentukan lokasinya kurang baik (tanah labil, miring, gembur dll) disarankan memindahkan titik amat tersebut. Kemudian cata dan buat sketsa disarankan memindahkan titik amat tersebut. Kemudian cata dan buat sketsa pergeseran titik amat tersebut.
pergeseran titik amat tersebut. 2.
2. Meletakkan kota pembawa Gravity meter di depan titik amat.Meletakkan kota pembawa Gravity meter di depan titik amat. 3.
3. Berdirilah membelakangi matahari, agar sinar matahari tidak langsungBerdirilah membelakangi matahari, agar sinar matahari tidak langsung mengenai Gravity Meter.
mengenai Gravity Meter. 4.
4. Memperhatikan arah angin agar tidak menggangu pergerakan benang bacaan.Memperhatikan arah angin agar tidak menggangu pergerakan benang bacaan. 5.
5. Bila cuaca dalam kedaan panas terik atau hujan, gunakan payung untuk Bila cuaca dalam kedaan panas terik atau hujan, gunakan payung untuk melindungi Gravity Meter.
melindungi Gravity Meter. 6.
6. Hindarkan benda-benda berat ( kunci, koin, topi, helm dll) agar Gravity meterHindarkan benda-benda berat ( kunci, koin, topi, helm dll) agar Gravity meter terhindar dari kemungkinan kejatuhan atau terkena benturan benda-benda terhindar dari kemungkinan kejatuhan atau terkena benturan benda-benda tersebut.
tersebut. 7.
7. Ambillan posisi berlutut sebaik dan seenak mungkin. Pada daerah pengamatanAmbillan posisi berlutut sebaik dan seenak mungkin. Pada daerah pengamatan yang berbatu/ berkerikil gunakan alas lutut ( bantalan).
yang berbatu/ berkerikil gunakan alas lutut ( bantalan). 8.
8. Meletakkan piringan apada titik amat/Bench Mark yang telah ditentukan.Meletakkan piringan apada titik amat/Bench Mark yang telah ditentukan. Kemudian keluarkan dan angkat Gravity Meter.
Kemudian keluarkan dan angkat Gravity Meter. 9.
9. Meletakkan gravity meter di atas piringan kemudian hidupkan lampu gravityMeletakkan gravity meter di atas piringan kemudian hidupkan lampu gravity meter.
meter. 10.
10. Geser gravity meter sampai nivo memanjang, dan nivo melintang mendekatiGeser gravity meter sampai nivo memanjang, dan nivo melintang mendekati posisi tengah.
posisi tengah. 11.
11. Jika kedua buah nivo tersebut posisinya sudah ditengah, bukalah sekrupJika kedua buah nivo tersebut posisinya sudah ditengah, bukalah sekrup pengunci berlawanan dengan arah jarum jam.
12.
12. Mengamati pergerakan benang bacaan pada lensa pengamatan denganMengamati pergerakan benang bacaan pada lensa pengamatan dengan memutar sekrup pembacaan secara perlahan-lahan searah maupun berlawanan memutar sekrup pembacaan secara perlahan-lahan searah maupun berlawanan dengan arah jarum jam.
dengan arah jarum jam. 13.
13. Untuk mendapatkan harga pembacaan, disarankan menggerakkan benangUntuk mendapatkan harga pembacaan, disarankan menggerakkan benang bacaan dari arah kiri ke kanan ( dari sekali kecil ke sekali besar).
bacaan dari arah kiri ke kanan ( dari sekali kecil ke sekali besar). 14.
14. Melakukan pergerakan benang bacaan yang sama dari satu arah setiapMelakukan pergerakan benang bacaan yang sama dari satu arah setiap melakukan pembacaan Gravity Meter.
melakukan pembacaan Gravity Meter. 15.
15. Menempatkan posisi garis baca ( reading line) dengan benar, yaitu kedaanMenempatkan posisi garis baca ( reading line) dengan benar, yaitu kedaan dimana batas bawah (bagian kiri ) dari benang bacaan berimpit dengan garis dimana batas bawah (bagian kiri ) dari benang bacaan berimpit dengan garis baca.
baca. 16.
16. Membaca angka-angka yang ditunjujkkan oleh skala pembilang gravity meter.Membaca angka-angka yang ditunjujkkan oleh skala pembilang gravity meter. 17.
17. Mematikan lampu Gravity meter.Mematikan lampu Gravity meter. 18.
18. Mengunci kembali Gravity Meter tersebut dengan menggunakan skrupMengunci kembali Gravity Meter tersebut dengan menggunakan skrup pengunci
pengunci searah searah jarum jarum jam.jam. 19.
19. Mengangkat gravity meter., mamasukkan kembali ke dalam kotak pembawa.Mengangkat gravity meter., mamasukkan kembali ke dalam kotak pembawa. Hati-hati terhadap socket penghubung Gravity meter dengan sumber arus, Hati-hati terhadap socket penghubung Gravity meter dengan sumber arus, jangan sa
jangan sampai terlempai terlepas ketika mpas ketika memasukemasukkan Gravity kan Gravity Meter.Meter. 20.
20. Menutup kotak pembawa Gravity meter.Menutup kotak pembawa Gravity meter.
B.
B. Kalibrasi Gravity MeterKalibrasi Gravity Meter 1.
1. Pengukuran KalibrasiPengukuran Kalibrasi
a.
a. Gravity meter yang akan dikalibrasi terlebih dahulu diuji kepekaan danGravity meter yang akan dikalibrasi terlebih dahulu diuji kepekaan dan kebenaran posisi garis cahaya ( reading line).
kebenaran posisi garis cahaya ( reading line). b.
b. Melakukan pengukuran pada jalur kalibrasi yang mempunyai perbedaanMelakukan pengukuran pada jalur kalibrasi yang mempunyai perbedaan nilai gravity yang stili dan stabil.
nilai gravity yang stili dan stabil. c.
c. Pengukuran dikaukan minimal 3 seri.Pengukuran dikaukan minimal 3 seri. d.
d. Waktu maksimum yang diperbolehkan untuk setiap kitana 2-4 jam.Waktu maksimum yang diperbolehkan untuk setiap kitana 2-4 jam. e.
e. Setiap hasil bacaan Setiap hasil bacaan harus dikoreksikan dengan harus dikoreksikan dengan koreksi koreksi pasang surut pasang surut dandan apungan.
apungan.
2.
2. Pengukuran Akuisisi DataPengukuran Akuisisi Data
a.
a. Mulai pengukuran pada titik yang telah diketahui harga gravitasinya.Mulai pengukuran pada titik yang telah diketahui harga gravitasinya. b.
C.
C. Koreksi DataKoreksi Data 1.
1. Metode Robins-OliverMetode Robins-Oliver
a.
a. Membuat sketsa medan luar sekitar titik amat terhadap arah Utara selatanMembuat sketsa medan luar sekitar titik amat terhadap arah Utara selatan dan Timur barat
dan Timur barat b.
b. Mengukur jarak titik amat terhadap bukit atau lembahMengukur jarak titik amat terhadap bukit atau lembah c.
c. Mengukur sudut kemiringannya.Mengukur sudut kemiringannya. d.
d. Mengukur jarak antara kemiringan sebelah luar dengan jari-jari luarMengukur jarak antara kemiringan sebelah luar dengan jari-jari luar daerah.
daerah. e.
e. Menentukan harga koreksi medan dari table koreksi medan Robins danMenentukan harga koreksi medan dari table koreksi medan Robins dan Oliver.
Oliver.
2.
2. Metode HammerMetode Hammer
a.
a. Membuat sketsa medan sekitar titik amat terhadap arah utara selatan danMembuat sketsa medan sekitar titik amat terhadap arah utara selatan dan timur.
timur. b.
b. Mengukur ketinggian amat (ha)Mengukur ketinggian amat (ha) c.
c. Menentukan tinggi rata-rata.Menentukan tinggi rata-rata.
3.
3. Outer ZoneOuter Zone
a.
a. Membuat Hammer Chart sesuai dengan skala peta.Membuat Hammer Chart sesuai dengan skala peta. b.
b. Siapkan peta topografi, kemudian himpitkan Hammer Chart pada petaSiapkan peta topografi, kemudian himpitkan Hammer Chart pada peta topografi.
topografi. c.
c. kemudian hammer himpitang mencatat hasilnya pada tabel hitungankemudian hammer himpitang mencatat hasilnya pada tabel hitungan koreksi tide.
koreksi tide.
D.
D. Penentuan Rapat massa rata-rataPenentuan Rapat massa rata-rata 1.
1. Metode Nettleton profileMetode Nettleton profile
a.
a. Dari peta topografinya, buatlah penampang topografi B-T yang memotongDari peta topografinya, buatlah penampang topografi B-T yang memotong kontur yang melintang pda mmblock.
kontur yang melintang pda mmblock. b.
b. Menhitung harga anomali bouguer dengan menggunakan harga rapatMenhitung harga anomali bouguer dengan menggunakan harga rapat massa yang berbeda-beda. Kemudian plot harga BA terhadap jarak pada massa yang berbeda-beda. Kemudian plot harga BA terhadap jarak pada kertas katir.
kertas katir. c.
c. Bandingkan penampang topografi dengan penampang BA kemudianBandingkan penampang topografi dengan penampang BA kemudian tentukan nilai .
BAB V BAB V
DATA HASIL PERCOBAAN DATA HASIL PERCOBAAN
Tipe Alat : Gravity Meter LaCoste Romberg G-914 Tipe Alat : Gravity Meter LaCoste Romberg G-914
No
No Station Station Waktu Waktu Reading Reading Longitude Longitude LatitudeLatitude 1 1 Base Base 921 921 1118.769 1118.769 107107oo46'29.2 46'29.2 0606oo55'39.955'39.9 2 2 GF-1 GF-1 954 954 1119.632 1119.632 107107oo46'24 46'24 0606oo55'39.555'39.5 3 3 GF-2 GF-2 1014 1014 1120.39 1120.39 107107oo46'25.4 46'25.4 0606oo55'42.855'42.8 4 4 GF-3 GF-3 1033 1033 1122.06 1122.06 107107oo46'26.8 46'26.8 0606oo55'49.055'49.0 5 5 GF-4 GF-4 1050 1050 1124.029 1124.029 107107oo46'31.2 46'31.2 0606oo55'52.755'52.7 6 6 GF-5 GF-5 1107 1107 1124.02 1124.02 107107oo46'37 46'37 0606oo55'53.355'53.3 7 7 GF-6 GF-6 1123 1123 1121.59 1121.59 107107oo46'39.5 46'39.5 0606oo55'49.355'49.3 8 8 GF-7 GF-7 1140 1140 1120.297 1120.297 107107oo46'40 46'40 0606oo55'41.655'41.6 9 9 GF-8 GF-8 1201 1201 1117.885 1117.885 107107oo46'36.4 46'36.4 0606oo55'33.955'33.9 10 10 GF-9 GF-9 1217 1217 1118.068 1118.068 107107oo46'33.2 46'33.2 0606oo55'31.755'31.7 11 G 11 GF-10 F-10 1236 1236 1117.172 1117.172 107107oo46'31.2 46'31.2 0606oo55'35.055'35.0 12 GF-11 12 GF-11 1254 1254 1118.734 1118.734 107107oo46'34 46'34 0606oo55'42.355'42.3 13 G 13 GF-12 F-12 1309 1309 1122.555 1122.555 107107oo46'34.2 46'34.2 0606oo55'4855'48 14 14 Base Base 1330 1330 1119.25 1119.25 107107oo46'30.1 46'30.1 0606oo55'42.755'42.7
BAB VI BAB VI
PENGOLAHAN DATA GRAVITY PENGOLAHAN DATA GRAVITY
A.
A. Konversi Nilai pembacaan kedalam MiligalsKonversi Nilai pembacaan kedalam Miligals
Untuk mengonversi nilai pembacaan ke dalam satuan miligals, dapat dilakukan Untuk mengonversi nilai pembacaan ke dalam satuan miligals, dapat dilakukan denga aturan sebagai berikut :
denga aturan sebagai berikut :
Dengan
Dengan : CV : CV = conversion value = conversion value (mgals)(mgals) RV = Read value
RV = Read value CR
CR = = Counter Counter ReadingReading FI
FI = = Factor Factor IntervalInterval
Nilai CR, FI dan Value in mgals terdapat pada table konversi. Table konversi ini Nilai CR, FI dan Value in mgals terdapat pada table konversi. Table konversi ini berbeda-beda untuk setiap tipe alat. Pada percobaan ini, kita menggunakan berbeda-beda untuk setiap tipe alat. Pada percobaan ini, kita menggunakan Gravity Meter LaCoste Romberg tipe G-914 dimana table konversinya Gravity Meter LaCoste Romberg tipe G-914 dimana table konversinya ditunjukknan pada table di bawah ini :
ditunjukknan pada table di bawah ini :
Tabel 6.1 Tabel konversi ke miligals Gravity Meter LaCoste Romberg G-914 Tabel 6.1 Tabel konversi ke miligals Gravity Meter LaCoste Romberg G-914
Counter Counter Reading Reading Values Values in in Miligals Miligals Factor For Factor For Interval Interval Counter Counter Reading Reading Values Values in in Miligals Miligals Factor For Factor For Interval Interval 0 0 0 0 1.02049 1.02049 3600 3600 3675.36 3675.36 1.022761.02276 100 100 102.05 102.05 1.02041 1.02041 3700 3700 3777.64 3777.64 1.022891.02289 200 200 204.09 204.09 1.02034 1.02034 3800 3800 3879.93 3879.93 1.023011.02301 300 300 306.13 306.13 1.02027 1.02027 3900 3900 3982.23 3982.23 1.023121.02312 400 400 408.15 408.15 1.02021 1.02021 4000 4000 4084.54 4084.54 1.023241.02324 500 500 510.17 510.17 1.02016 1.02016 4100 4100 4186.86 4186.86 1.023351.02335 600 600 612.17 612.17 1.02012 1.02012 4200 4200 4289.2 4289.2 1.023461.02346 700 700 714.2 714.2 1.02009 1.02009 4300 4300 4391.55 4391.55 1.023561.02356 800 800 816.21 816.21 1.02008 1.02008 4400 4400 4493.9 4493.9 1.023661.02366 900 900 918.22 918.22 1.02008 1.02008 4500 4500 4596.27 4596.27 1.023751.02375 1000 1000 1020.23 1020.23 1.02009 1.02009 4600 4698.64 4600 4698.64 1.023841.02384 1100 1100 1122.24 1122.24 1.02014 1.02014 4700 4801.03 4700 4801.03 1.023911.02391 1200 1200 1224.25 1224.25 1.02018 1.02018 4800 4903.42 4800 4903.42 1.023991.02399 1300 1300 1326.27 1326.27 1.02024 1.02024 4900 4900 5005.82 5005.82 1.024071.02407 1400 1400 1428.3 1428.3 1.02030 1.02030 5000 5000 5108.22 5108.22 1.024131.02413 1500 1500 1530.33 1530.33 1.02037 1.02037 5100 5100 5210.64 5210.64 1.024181.02418 1600 1600 1632.36 1632.36 1.02046 1.02046 5200 5200 5313.06 5313.06 1.024231.02423 1700 1700 1734.41 1734.41 1.02056 1.02056 5300 5300 5415.48 5415.48 1.024261.02426 1800 1800 1836.47 1836.47 1.02065 1.02065 5400 5400 5517.9 5517.9 1.024291.02429 1900 1900 1938.53 1938.53 1.02075 1.02075 5500 5500 5620.33 5620.33 1.02431.0243 2000 2000 2040.61 2040.61 1.02085 1.02085 5600 5722.76 5600 5722.76 1.024291.02429
