LAPORAN ILMIAH
HASIL PENGOLAHAN DATA GRAVITASI CITRA SATELIT GUNUNG LAWU
MATA KULIAH WORKSHOP GEOFISIKA DOSEN PENGAMPU : SEHAH, M.Si.
Ditulis Oleh:
FIQRI RAMADHANI SALIHAMIDZI K1C020031 MUHAMMAD REDIKO K1C020060
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM JURUSAN FISIKA
UNIVERSITAS JENDRAL SOEDIRMAN PURWOKERTO
2023
ii DAFTAR ISI
COVER ... i
DAFTAR ISI ...ii
KATA PENGANTAR ... iii
PjBL 01 ... 1
PjBL 02 ... 4
PjBL 03 ... 6
PjBL 04 ... 8
PjBL 05 ... 11
PjBL 06 ... 14
KESIMPULAN ... 15
iii PENGANTAR TUGAS WORKSHOP GEOFISIKA
Mata kuliah Workshop Geofisika merupakan salah satu mata kuliah pilihan yang ditawarkan pada semester tuju (ganjil) yang mewajibkan mata kuliah Pengantar Geofisika. Mata kuliah ini dilaksanakan melalui pembelajaran berbasis proyek, dimana mahasiswa menyelesaikan proyek penelitian geofisika secara berkelompok mencakup pemrosesan data, interpretasi data, dan pelaporan. Proyek penelitian geofisika meliputi pengukuran gravitasi, survei magnetik, dan survei geolistrik. Untuk menyelesaikan mata kuliah ini mahasiswa diharapkan memahami konsep dasar survei geofisika pada mata kuliah gayaberat dan Mata Kuliah Geomagnetisme dan Geolistrik dan Elektromagnetik. Pada pertemuan pertama kami melakukan pemilihan lokasi untuk dijadikan bahan data penelitian. Data diambil menggunakan satelit (GEOSAT) melalui website Topex. Data yang diperoleh dimasukan kedalam excel lalu dilakukan pembuatan peta kontur topografi dan peta kontur anomali gravitasi free air menggunakan aplikasi surfer. Pada pertemuan kedua melakukan konversi data lintang bujur derajat ke lintang bujur UTM.
Kemudian dilakukan koreksi bouguer langsung dalam file excel dan koreksi medan menggunakan aplikasi Gravity 900. Setelah koreksi selesai dilakukan peta kontur Anomali Bouguer Lengkap (ABL) dibuat menggunakan Surfer dalam tampilan 2D dan 3D. Pada pertemuan ketiga data ABL yang telah didapat akan dilakukan reduksi data ke bidang datar menggunakan pendekatan deret Taylor dan teknik sumber ekuivalen. Proses ini dilakukan menggunakan listing program fortran. Setelah reduksi dilakukan data ABL ke bidang datar dibuat peta kontur dalam tampilan 2D dan 3D. Pada pertemuan keempat data yang didapat dari pertemuan tiga dilakukan proses pemisahan data anomali regional residual menggunakan teknik upward continuation. Proses ini menggunakan listing program fortran (Plato). Setelah proses pemisahan data anomali regional residual selesai dibuat peta kontur dalam tampilan 2D dan 3D.
Jika didapat tampilan peta yang kasar dilakukan pengulangan variasi nilai upward hingga didapat peta kontur yang halus. Pada pertemuan kelima dilakukan pemodelan data anomali gravitasi 2D dan 3D menggunakan aplikasi Grablox 1.7 dan Bloxer 1.6e. Pada pertemuan keenam hasil pemodelan 2D dan 3D yang telah diperoleh dari pertemuan kelima dilakukan pembahasan atau analisis terhadap hasil interpretasi yang diperoleh melalui informasi geologi baik berupa peta atau sumber lain yang mendukung interpretasi yang telah dilakukan.
1 TUGAS PjBL 01
Saat ini, model sedang dikembangkan untuk mengukur data medan gravitasi dari satelit gravitasi. Data ini berisi informasi tentang letak geografis titik-titik pengukuran di Bumi. Data yang dihasilkan tidak hanya dapat diakses oleh negara pemilik satelit, tetapi juga oleh negara pemilik satelit, seperti Indonesia. Dua diantaranya adalah Geodetic Satellites (GEOSAT) yang merupakan satelit observasi Amerika Serikat. Satelit European Remote Sensing 1 (ERS-1) adalah satelit observasi Angkatan Laut dan Badan Antariksa Eropa. Data anomali yang dihasilkan dapat dipetakan untuk membuat peta anomali medan gravitasi global di atas permukaan bumi, khususnya di permukaan laut. Informasi yang diperoleh dari pengukuran satelit juga cukup akurat untuk memodelkan struktur geologi, batuan bawah tanah, kolam panas bumi, mineral logam, dan banyak sumber daya alam lainnya.
Pada Tugas PjBL ini kami ditugaskan untuk mengambil data anomali gravitasi Gunung Lawu, Jawa Tengah. Untuk langkah-langkahnya akan kami jelaskan dibawah ini.
1. Melakukan grid data melalui Google Eath. Pada Google Earth klik pada projek baru lalu pilih alat dan lakukanlah pengukuran sesuai yang diinginkan. Dapat dilihat seperti gambar di bawah ini.
Gambar 1.1 Bentuk Grid yang Sudah Terbentuk
2. Untuk langkah selanjutnya mengambil koordinat yang berada di bagian tengah tiap sisi grid sesuai dengan arah mata angin. Setelah itu masukan data ke situs topex (https://topex.ucsd.edu/cgi-bin/get_data.cgi ) kemudian pilih data topografi dan graviti.
Gambar 1.2 Tampilan Situs Topex.
2 3. Data yang didapat sebagai berikut.
Gambar 1.3 Data Anomali dari Situs Topex
4. Data pengolahan yang sudah didapat dari Topex, diolah menggunakan Surfer untuk mendapatkan peta kontur topografi dan gravitasi Gunung Lawu.
Gambar 1.4 Olah Data Surfer
3 5. Berikut adalah hasil pemetaan kontur topografi dan gravitasi Gunung Lawu.
Gambar 1.5 Topografi Gunung Lawu
Gambar 1.6 Gravitasi Gunung Lawu
4 TUGAS PjBL 02
Pada tugas PjBL 2, kami melakukan koreksi Bouguer dan koreksi medan. Untuk mendapatkan Anomali Bouguer Lengkap dan Anomali Bouguer Sederhana. Untuk langkah-langkahnya akan kami jelaskan dibawah ini.
1. Pada koreksi Bouguer bisa didapatkan menggunakan persamaan Koreksi Bouguer.
Persamaan tersebut menggunakan variabel dari ketinggian elevasi. Untuk Koreksi Medan menggunakan elevasi yang diolah menggunakan software gravity900.
2. Setelah didapat nilai koreksi Bouguer menggunakan persamaan koreksi Bouguer. Nilai tersbebut dikurang dengan anomali graavitasi free-air untuk mendapatkan Anomali Bouguer Sederhana (ABS) dan dibuat konturnya seperti pada gambar berikut ini.
Gambar 2.1 Anomali Bouguer Sederhana Gunung Lawu
5 3. Data anomali medan dari graavity900 dikurang dengan data ABS untuk mendapatkan Anomali
Bouguer Lengkap (ABL) dan dibuat peta konturnya seperti pada gambar dibawah ini.
Gambar 2.2 Anomali Bouguer Lengkap Gunung Lawu
6 TUGAS PjBL 03
Pada PjBL 3, kami melakukan Reduksi Bidang Datar menggunakan Software Fortran. Tapi sebelum melakukan reduksi, lakukan grid data menggunakan surfer.
1. Grid data tersebut sesuai dengan jumlah data yang ada (jumlah data dibulatkan ke 32 atau 64 atau 128 atau lebih sesuai dengan kebutuhan data). Berikut adalah contoh grid ulang data. Berikut contohnya.
Gambar 3.1 Grid Data menjadi 128 x 128
2. Kemudian setelah melakukan grid, buat file notepad terpisah untuk data ABL dan elevasi yang sudah ter-grid sebelumnya. Lalu masukan nama data yang disiapkan ke dalam listing program fortran seperti gambar dibawah ini. Lalu ganti data-data (grid, z, z0, store, data, dan lain-lain) sesuai dengan data yang digunakan.
(a) (b)
Gambar (3.2a) dan (3.2b) Listing Program Fortran
7 3. Hasil output dari fortran dibuat peta kontur seperti gambar dibawah ini.
Gambar 3.3 Kontur Reduksi Bidang Datar Gunung Lawu
8 TUGAS PjBL 04
Pada PjBL 4, kami akan melakukan Upwarding dari data reduksi bidang datar sebelumnya.
Berikut lanagkah-langkahnya:
1. Buka software plato, lalu buka listing dengan nama upward. Nilai reduksi sebelumnya dibuat dalam satu notepad terpisah yang akan digunakan dalam proses upward dang anti data-data (grid, store, dan lain-lain) sesuai dengan data yang digunakan.
Gambar 4.1 Proses Upward
2. Setelah proses upward selesai dilakukan, lalu buat peta kontur upward. Hal ini dilakukan hingga peta kontur terlihat tidak kasar. Dalam projek kami menggunakan nilai upward 25000 hingga didapat peta kontur yang tidak kasar.
9 Gambar 4.2 Hasil Peta Kontur Upward
3. Setelah didapat nilai upward yang akan digunakan, lakukan pengurangan terhadap nilai reduksi bidang datar dengan upward yang digunakan. Hasil pengurangan tersebut dinamakan Nilai Residual kemudian buat peta kontur residual seperti gambar dibawah ini.
10 Gambar 4.3 Peta Kontur Residual
11 TUGAS PjBL 05
Pada PjBL 5, kami melakukan pemodelan lanjut menggunakan Grablox 1.7.
1. Untuk Grablox digunakan data yang diperoleh dari grid data sebelumnya dari Surfer (x max, x min, y max, y min, z). Untuk x posit dan x start = x min, y posit dan y start = y min, z posit = 0, x size = x max – x min, y size = y max – y min. Untuk z size, x div, y div, dan z div bisa diisi dengan nilai bebas sesuai kebutuhan, Bg dens = 2,4 dan param = 2,67, nilai x step = x spacing, y step = y spacing, x ending = x max, dan y ending = y max.
2. Selanjutnya ubah mode “shift only” ke mode “preserve” lalu masukan data block model satu persatu, setiap memasukan nilai pada block model klik “update”. Setelah dilakukan pemasukan data block model lakukan reset param. Lalu dilanjutkan dengan memasukan nilai ke bagian data area secara satu persatu dan lakuka update setiap nilai yang dimasukkan. Kemudian lakukan save data.
3. Siapkan data untuk dibaca Grablox seperti pada gambar dibawah ini. Simpan nama data sesuai dengan judul pada input data.
Gambar 5.1 Data yang siap dibaca Grablox
12 4. Kemudian buka grablox kembali dan read data yang sudah disimpan tadi. Lalu lakukan komputasi base dan lakukan optimasi density, occam d, height, dan occam h. Sehingga didapat gambar seperti dibawah ini.
Gambar 5.2 Tampilan Grablox 1.7
5. Lalu buka software Bloxer 1.6e untuk melakukan pemodelan 2D dan 3D seperti gambar dibawah ini.
Gambar 5.3 Pemodelan 2D tiap layer
13 Gambar 5.4 Pemodelan 3D
14 TUGAS PjBL 06
Pada PjBL 6, kami mengidentifikasi tugas PjBL 5 kemarin. Identifikasi dilakukan sesuai dengan jurnal atau artikel yang dibutuhkan. Jurnal yang menjadi acuan kami berjudul “PEMODELAN TIGA DIMENSI (3D) STRUKTUR BAWAH PERMUKAAN DAERAH PANAS BUMI GUNUNG LAWU BERDASARKAN DATA ANOMALI GRAVITASI”
Gambar 6.1 Hasil Identifikasi
Untuk warna biru gelap diindikasikan dapur magma (batuan lava andesit) dan batuan intrusi, untuk warna merah dan hijau diindikasikan tuf dan daerah hancuran Gunung Lawu
No Densitas Kedalaman (km) Interpretasi Litologi
1 2,5 – 2,8 2 – 6 Batuan Lava Andesit
2 2,0 – 2,4 0 – 12 Tuf dan daerah hancuran
gunung lawu
3 2,8 – 3,2 1,5 – 5 Batuan Intrusi
Perkiraan Dapur Magma Perkiraan Dapur Magma
Perkiraan Dapur Magma
Perkiraan Dapur Magma Batuan Intrusi
Batuan Intrusi
Batuan Intrusi
15 KESIMPULAN
Terdapat batuan intrusi di bagian Timur daerah penelitian. Batuan penyusun daerah penelitian adalah batuan dengan densitas 2,5 gr/ - 2,8 gr/ yang mendominasi daerah penelitian, densitas ini bersesuaian dengan batuan lava andesit. Densitas 2,0 gr/ - 2,4 gr/
bersesuaian dengan tuf dan daerah hancuran gunung Lawu. Densitas 2,8 gr/ - 3,2 gr/ yang berasosiasi dengan batuan intrusi. Untuk warna biru gelap diindikasikan dapur magma (batuan lava andesit) dan batuan intrusi, untuk warna merah dan hijau diindikasikan tuf dan daerah hancuran Gunung Lawu. Hal ini sudah sesuai dengan peta geologi yang mencakup daerah penelitian. Untuk peta geologi dapat dilihat pada halaman selanjutnya.
15 Daerah Penelitian Gunung Lawu
