LAPORAN PRAKTIKUM MENCARI BERBAGAI NILAI CORRECTION GRAVITY
Disusun oleh: Bram Gamaliel Sitompul (5017221032)
Asisten EGBM:
1. Alfiyan Syahrul Lathif 2. Andy Khoril Aziz
3. Muhammad Erfand Dzulfiqar Rafi 4. Wahyu Nurdiansyah Buwonokeling
MATA KULIAH EKSPLORASI GAYA BERAT DAN MAGNETIK DEPARTEMEN TEKNIK GEOFISIKA INSTITUT TEKNOLOGI
SEPULUH NOPEMBER TAHUN 2023
BAB III METODOLOGI 3.1 Alat dan Bahan
3.1.1 Alat
Alat yang dibutuhkan untuk mengolah data gravity diperlukan menginstall beberapa software sebagai berikut :
- Microsoft Excel - Surfer
- Global Mapper - Grav-TC - Oasis Montaj 3.1.2 Bahan
Bahan yang digunakan dalam proses pengolahan diantaranya : - Data Gravity
- Koreksi Data Alat - Peta DEM LUSI 3.2 Langkah Kerja
1. Instal Software pada 3.1.1 sebagai alat dalam pengolahan, kemudian siapkan bahan berupa data gravity, koreksi data alat, dan peta DEM Lusi.
2. Buka Excel koreksi data alat
Siapkan data diatas untuk melakukan koreksi data alat.
3. Untuk data CR, VIM, dan FII diatas digunakan untuk mengukur G ukur dengan rumus VIM (1735.54) + (Skala Bacaan x CR(1700)) x FII(1.02113). penggunaan data itu didapat dikarenakan nilai skala alat diatas 1699.
4. Untuk mencari nilai dari Tidal Correction, bisa menggunakan aplikasi Grav-TC dengan memasukkan inputan berupa Latitude, Longitude, Elevation, Date and Time, dan Intervalnya. Setelah itu degenerate dan akan memunculkan hasil dari Tidal Correction-nya.
5. Hasil yang telah digenerate dapat disimpan melalui fitur File-Save As. Outputnya berupa file .txt, lalu file tersebut di-copy untuk dimasukkan ke excel sehingga lebih mudah dibaca.
Date and Time dari generate Grav-TC tersebut masih berformat dd/mm/yyyy – hh:mm, maka harus diubah ke format dd/mm/yyyy – h:mm:ss AM/PM agar tidak terjadi error saat memasukkan rumus-rumusnya nanti.
6. Nilai dari g ukur didapatkan melalui VIM + (( Skala bacaan – CR )*FFI), lalu drag kebawah untuk mendapatkan semua nilai pada setiap index pada kolom g ukur. Jangan lupa untuk mengunci nilai VIM, CR, dan FFI agar saat perhitungan setiap indexnya tidak berubah-ubah untuk ketiga nilai tersebut.
7. Untuk memasukkan nilai Tidal Correction yang telah didapatkan dari Grav-TC, diperlukan fungsi VLOOKUP dikarenakan untuk menyesuaikan nilai Tidal Correction dengan kolom waktu akuisisi.
8. Selanjutnya adalah melakukan perhitungan nilai g terkoreksi pasang surut dengan mengurangkan antara nilai g ukur dengan nilai koreksi pasang surut.
9. Langkah selanjutnya adalah melakukan perhitungan koreksi tinggi alat dengan rumus - 0,308*Tinggi Alat ( Kolom F ).
10. Untuk mendapatkan nilai g terkoreksi tinggi alat dapat dengan mengurangkan nilai pada kolom g terkoreksi pasang surut dan kolom Koreksi tinggi alat.
11. Setelah itu, dicari nilai rerata waktu untuk tiap titik-titik akuisisi. Nilai tersebut didapatkan dengan merata-rata nilai waktu dengan fungsi =AVERAGE().
12. Nilai rata-rata dari g terkoreksi tinggi alat didapatkan dari merata-rata setiap kolom “g terkoreksi tinggi alat” pada setiap titik akuisisi.
13. Nilai koreksi drift didapatkan melalui rumus ((T index – T base awal)/( T base akhir – T base awal)* (g base akhir – g base awal)). Jangan lupa untuk mengunci nilai dari T base awal dan akhir serta nilai g base awal dan akhir, sehingga variable yang berubah adalah waktu untuk tiap index pada kolom waktu.
14. Untuk mencari nilai dari g terkoreksi drift didapatkan melalui rumus “rata-rata g terkoreksi tinggi alat” dikurangi “koreksi drift”.
15. Nilai delta g diperoleh dari pengurangan antara “g terkoreksi drift” untuk tiap indexnya dengan “g terkoreksi drift” pada base awal yang bernilai 1736,49.
16. Setelah itu barulah dapat dihitung nilai dari g observasinya dengan menjumlahkan antara nilai G mutlak yang bernilai 978083,8 mGal dengan nilai Δg.
17. Selanjutnya buka file Excel koreksi gravity.
18. Selanjutnya adalah menkonversi nilai Latitude dari yang awalnya radian menjadi derajat dengan rumus Ø = ((Latitude/180)*π).
19. Untuk mendapatkan nilai koreksi lintang, dapat menggunakan rumus g(Ø) = 978031,846(1 + 0,0053024sin(Ø)^2 + 0,0000058sin(2Ø)^2)
20. Selanjutnya adalah mencari nilai FAC ( Free Air Correction ) dengan menggunakan rumus FAC = -0,3086*h.
21. Dari hasil FAC tersebut, barulah dapat dicari nilai Anomali Free Air-nya ( FAA 0 dengan menggunakan persamaan GFAA = gobs - gØ – FAC atau GFAA = gobs - gØ + 0,3086*h.
22. Setelahnya adalah mendapatkan nilai dari koreksi bouguer dengan menggunakan rumus BC
= 0,04193*ρ*h. Nilai dari densitas ( ρ ) disini adalah 2.0, 2.1, 2.2, 2.35, dan 2.67 g/cm^3.
23. Setelah itu, barulah dicari nilai dari Simple Bouguer Anomaly ( SBA ) dengan menggunakan rumus gSBA = gobs - gØ + FAC – BC
24. Langkah selanjutnya adalah mencari nilai Terrain Correction ( TC ). Nilai TC didapatkan dengan menggunakan bantuan dari software Global Mapper dan Oasis Montaj. Hal pertama
yang perlu dilakukan adalah membuka software Global Mapper dan membuka Open Data Files dan melalukan import peta DEM LUSI yang telah didownload sebelumnya.
25. Selanjutnya adalah membuat batas-batas area Regional dan Residual
26. Hal yang perlu dilakukan sebelum mencari nilai TC adalah membuat batas area regional dan residual. Pada Global Mapper, klik File → Export → Export Elevation Grid Format → Surfer Grid v7 Format → Export Bounds → Current Projection. Pada bagian Current Projection, diharuskan untuk mengisi nilai batas-batas area Utara, Timur, Selatan, dan Barat berdasarkan rumus perhitungan regional dan residual.
27. Lakukan hal yang sama untuk nilai residualnya. Jangan lupa untuk menyimpan filenya dengan penamaan sesuai keinginan.
28. Buka software Oasis Montaj untuk mendapatkan hasil dari nilai TC. Pilih New Project, setelah itu pilih fitur Load Menu dan masukkan data gravity.omn agar membuka fitur Gravity di bagian bar fitur.
29. Kemudian, pada fitur Database, pilih import → Excel Spreadsheet → Single Sheet. Lalu import file excel yang telah dikerjakan tadi dan pilih Selected Sheet & Columns.
30. Lalu, dalam Import Database, pilih data table yang berisi perhitungan koreksi yang telah dikerjakan tadi. Lalu pilih centang hanya pada UTM_X, UTM_Y, dan Alt Average. Maka hasilnya akan muncul seperti gambar dibawah ini.
31. Masuk ke fitur Gravity → Terrain Corrections → Create Regional Corrections Grid. Isi Regional dan Residualnya dengan file yang telah kita peroleh dari Surfer. Jangan lupa untuk mengganti formatnya dari Geosoft .GRD ke Surfer .GRD. Nilai outer / Regional diisi 1000 dan nilai inner / Residual diisi 500. Untuk survey type yang dipake adalah Ground Survey.
32. Masuk Kembali ke fitur Gravity → Terrain Corrections → Terrain Corrections. Lalu isi Elevation Channel dengan nilai Alt Average. Setelah itu, hasil dari Terrain Correction akan muncul.
33. Salin seluruh nilai Terrain Correction ke file koreksi milik kita. Yang terakhir, Untuk mendapatkan nilai CBA, didapatkan dengan memasukkan rumus CBA = SBA + TC.
34. Buka file excel koreksi data alat, lalu drag seluruh UTM-X dan UTM-Y untuk di plot menggunakan scatter. Plottingan ini berguna sebagai acuan dalam menentukan metode gridding.
35. Buka Oasis Montaj, lalu import file excel koreksi data (Database → Import → Excel spreedshet → Single Sheet). Kolom yang di-import berupa UTM-X, UTM-Y, Alt_Average, dan CBA 2.67.
36. Set Coordinat X = UTM-X, Y = UTM-Y, Z = Alt_Average. (Coordinat → Set Current X, Y, Z Coordinat)
37. Setelah muncul menu magmap di tool bar, selanjutnya kita mulai melakukan griding. Plot scatter yang ditampilkan di excel sebelumnya menjadi dasar apakah kita menggunakan Krigging atau Minimum Curvature. Kringging digunakan ketika data yang ingin di identifikasi tersebar merata. Minimum Curvature digunakan untuk persebaran data yang tidak rata.
38. Disini saya menggunakan Minimum Curvature. Isi data CBA pada kolom channel to grid, lalu isi output dengan format nama bebas.
39. Sebelum mengisi kolom grid cell data, diperlukan beberapa data diantaranya Grid area = ((Nilai max UTM_X – Nilai min UTM_X) x (Nilai max UTM_Y – Nilai min UTM_Y)) dan jumlah data CBA.
Data diatas kemudian dikalkulasi mengunakan rumus:
Grid Cell Data : 1
4√ Grid area
Jumlah data
40. Setelah didapat nilai grid cell size, input kedalam kolom dan akan muncul tampilan seperti ini.
41. Untuk menampilkan nilai spektrum warna, dapat melakukan Langkah berikut : Map tools
→Symbols→Colour legend bar
Berikut tampilannya:
42. Setelah itu, kita perlu melakukan filtering data, sebelum itu kita butuh tools berupa mapmag yang terdiri dari beberapa step filtering. Berikut cara memanggil tools mapmag : Load menu
→ Pilih mapmag.ohm. Nanti akan muncul tools mapmag pada tool bar
43. Pilih opsi Map mag →Interactive filter →Filter Grid. Setelah itu akan muncul tampilan seperti di bawah ini. Input File CBA yang sebelumnya, dan outpun penamaan bebas.
44. Setelah selesai Filtering tahap 1, lanjut ke tahap 2 yaitu forward FFT
45. Data yang di-input dalam filtering ini adalah output dari filtering step sebelumnya.
46. Kemudian Lanjut ke filtering step 3 yaitu Radial Average Spektrum, file yang dibutuhkan dalam filtering ini berupa output filter FFT.
47. Untuk mendapatkan variable ln_P dan K_Unit, kita perlu mengubah visualisasi sebelumnya menjadi bentuk grafik. Magmap→Spectrum Calculation and Display→Radil Average Spektrum→Input file hasil filtering sebelumnya.
48. Output dari proses pengolahan di atas berupa file dengan format PKCS #7 Certificate.
49. Sebelum diolah di excel, terlebih dahulu buka file tersebut di notepad kemudian di-copy ke excel
50. Setelah di-paste ke excel, drag kolom Ln_P dan CYC/K_Unit. Kemudian create chart.
51. Beri batas regional, residual, dan noise menggunakan menu edit series. Regional memiliki ciri grafik yang curam, residual cenderung landau, dan noise yang konstan.
52. Kemudian, kita perlu membuat persamaan garis atau gradien sebagai bahan untuk menemukan depth atau kedalaman anomali
53. Rumus untuk menemukan kedalaman anomaly adalah gradien/4𝝅
54. Setelah itu Kembali ke menu MAGMAP dan pilih magmap step-1 Filtering. Input CBA.
Grd dan Output berupa REG.grd
55. Setelah itu, klik filter dan akan muncul tampilan seperti di bawah ini. Pilih Upward continuation.
56. Setelah itu , kita perlu melakukan grid math dengan asumsi Res = CBA – Reg
3.2 Flowchart
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Hasil
Gambar 4.1 Visualisasi spektrum warna anomaly
Gambar 4.2 Sebaran anomaly Regional, Residual, dan Noise
4.2 Pembahasan
Data gravity yang diberikan oleh asisten mata kuliah eksplorasi gaya berat dan magnetik menunjukkan lokasi pengambilan data di Porong, Sidoarjo, Jawa Timur, tepatnya di lokasi bencana lumpur Lapindo. Di wilayah ini, terdapat formasi alluvium yang terdiri dari berbagai jenis batuan, seperti kerakal, kerikil, pasir, lanau, dan lumpur. Selain itu, terdapat bongkah atau pecahan molusca, koral, dan magnetit yang umumnya ditemukan pada pasir besi di pantai.
Selama pengolahan data gravity, dilakukan sejumlah koreksi, termasuk koreksi tinggi alat, koreksi drift, koreksi lintang, koreksi free air, dan koreksi medan untuk mengatasi potensi kesalahan pengukuran. Koreksi Bouguer juga diterapkan untuk menghilangkan pengaruh topografi dan variasi densitas batuan di bawah permukaan. Data gravity akhirnya menjadi lebih bersih dan lebih mendekati gravitasi alami wilayah tersebut.
Data menunjukkan tren positif yang signifikan, mengindikasikan perubahan penting dalam geologi atau aktivitas di bawah permukaan wilayah tersebut, yang wajar terjadi di daerah bencana lumpur Lapindo. Selama proses pengolahan, tidak ada indikasi noise atau gangguan dari kelelahan alat pada gravimeter.
Hasil akhir data gravity menunjukkan bahwa sebagian besar nilai Complete Bouguer Anomaly adalah negatif, dengan hanya sedikit nilai positif yang tidak signifikan. Ini menandakan bahwa tidak ada noise pada lokasi pengambilan data. Grafik spectrum juga menunjukkan zona regional dan residual tanpa noise yang mencolok.
Pada peta Complete Bouguer Anomaly, warna gelap menunjukkan nilai yang semakin negatif, mengindikasikan batuan yang kurang padat atau struktur bawah permukaan yang hampa.
Sebaliknya, nilai positif mengindikasikan batuan yang lebih padat atau sumber mineral yang potensial.
Kesimpulannya, data gravity ini memberikan pemahaman lebih dalam tentang karakteristik wilayah Porong, Sidoarjo, Jawa Timur, dan mengungkapkan beberapa anomali penting dalam gravitasi wilayah tersebut. Informasi ini memiliki nilai penting dalam konteks eksplorasi geologi dan pemahaman lebih lanjut tentang aktivitas bawah permukaan di wilayah tersebut.
Daftar Pustaka
Abdullahi, M. (n.d.). Gravity Anomaly and Basement Estimation Using Spectral Analysis.
www.intechopen.com
Abubakar, A., & Likkason, O. K. (n.d.). Exploring the Application of Potential Field Gravity Method in Characterizing Regional-trends of the Earth’s Sequence System over the Sokoto Basin, NW, Nigeria.
www.intechopen.com adminjurnal,+1. (n.d.).
Bidang, P., Penyebab, P., Lumpur, S., Sumur, D., Bjp-1 Porong, E., & €udji ƒ—rdjono, ƒeno. (n.d.). Analisis Data Gaya Berat dan VLF.
Gunawan, B., Anjani, A., & Anjalni, A. (2022). Identifikasi Pemodelan 2D dan Suhu Permukaan Daerah Panas Bumi Gunung Gede-Pangrango, Jawa Barat menggunakan Metode Gravitasi. Journal of Engineering Environtmental Energy and Sciece, 1(1), 1–14.
http://ejurnal.ubharajaya.ac.id/index.php/JOE3S
Saibi, H. (2018). Microgravity and Its Applications in Geosciences. In Gravity - Geoscience Applications, Industrial Technology and Quantum Aspect. InTech. https://doi.org/10.5772/intechopen.71223 Zaenudin, A., Karyanto, K., Kurniasih, A., & Wibowo, R. C. (2021). Analisis Struktur Patahan Daerah Suoh
Menggunakan Metode Gaya Berat dan Penentuan Kerapatan Patahan. POSITRON, 11(2), 95.
https://doi.org/10.26418/positron.v11i2.48461
