ANALISIS SPEKTRUM
(Laporan Praktikum Metode Gaya Berat)
Oleh:
Muhammad Faridz Al Hayat 2055051004
JURUSAN TEKNIK GEOFISIKA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS LAMPUNG
2022
Judul Praktikum : Analisis Spektrum Tanggal Praktikum : Selasa, 26 April 2022
Tempat Praktikum : Via Zoom, Jl. Bumi Manti I No. 27
Nama : Muhammad Faridz Al Hayat
NPM : 2055051004
Fakultas : Teknik
Jurusan : Tekik Geofisika
Kelompok : 3 (Tiga)
Bandar Lampung, 9 Mei 2022 Mengetahui,
Asisten
Arnas Hardianto NPM.1815051028
ANALISIS SPEKTRUM Oleh:
Muhammad Faridz Al Hayat
ABSTRAK
Telah dilaksanakan praktikum gaya berat yang berjudul “Analisis Spektrum”. Tujuan dari dilaksanakannya praktikum ini yaitu Praktikan diharapkan agar dapat melakukan pemodelan dari anomali bouguer sederhana yang diolah menggunakan software surfer, Praktikan dapat memperoleh nilai pemisahan lebar dari jendela regional serta residual dengan analisis spektrum dan praktikan diharapkan agar dapat melakukan pemodelan anomali regional dan residual. Analisis spektrum didasarkan pada transformasi fourier yaitu dengan mengubah data dari domain ruang ke dalam domain bilangan gelombang. Setelah melakukan transformasi fourier maka akan didapatkan nilai amplitudo dan bilangan gelombang.
Analisis spektrum dilakukan dengan cara membuat penampang lintasan. Besar gradien dari grafik analisis spektrum sebanding dengan kedalaman bidang anomali, dimana pada gradien yang bernilai besar mencerminkan anomali regional sedangkan gradien yang bernilai lebih kecil mencerminkan anomali residual. Hasil praktikum ada pada tugas yang diberikan dalam Excel.
Kata kunci: Analisis, Residual dan Regional.
DAFTAR ISI
LEMBAR PENGESAHAN ... ii
ABSTRAK ... iii
DAFTAR ISI ... iv
DAFTAR GAMBAR ... v
I. PENDAHULUAN ... 1
A. Latar Belakang ... 1
B. Tujuan Praktikum ... 1
II. TEORI DASAR ... 2
III. METODOLOGI ... 3
A. Alat dan bahan ... 3
B. Diagram alir ... 3
IV. HASIL PENGAMATAN DAN PEMBAHASAN ... 4
A. Hasil pengamatan ... 4
B. Pembahasan ... 4
V. KESIMPULAN ... 6 DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1. Diagram Alir ... 3
I. PENDAHULUAN
A. Latar belakang
Metode gaya berat merupakan metode geofisika yang dapat memberikan gambaran bentuk struktur bawah permukaan berdasarkan variasi densitas batuan. Variasi densitas batuan dapat menginterpretasikan anomali gayaberat sehingga dapat memberikan informasi keadaan letak batuan yang berada di bawah permukaan dan memberikan gambaran struktur patahan, sumber air, energi dan mineral. Analisis metode gayaberat yang dapat digunakan untuk mengetahui ketebalan sedimen suatu daerah adalah dengan analisis spektrum.
Analisis spektrum adalah metode yang dapat digunakan untuk mengetahui kedalaman anomali. Analisis spektrum menggunakan prinsip transformasi fourier yaitu dengan mengubah data dari domain ruang menjadi domain bilangan gelombang. Besar gradien dari grafik analisis spektrum sebanding dengan kedalaman bidang anomali, dimana pada gradien yang bernilai besar mencerminkan anomali regional sedangkan gradien yang bernilai lebih kecil mencerminkan anomali residual.
B. Tujuan
Adapun tujuan dari dilaksanakan praktikum ini adalah sebagai berikut:
1. Praktikan diharapkan agar dapat melakukan pemodelan dari anomali bouguer sederhana yang diolah menggunakan software surfer.
2. Praktikan dapat memperoleh nilai pemisahan lebar dari jendela regional serta residual dengan analisis spektrum.
3. praktikan diharapkan agar dapat melakukan pemodelan anomali regional dan residual.
II. TEORI DASAR
Analisis spektrum didasarkan pada transformasi fourier yaitu dengan mengubah data dari domain ruang ke dalam domain bilangan gelombang. Setelah melakukan transformasi fourier maka akan didapatkan nilai amplitudo dan bilangan gelombang. Analisis spektrum dilakukan dengan cara membuat penampang lintasan (Zulfawati, 2019).
Gradien dari grafik analisis spektrum besarnya sebanding dengan kedalaman bidang anomali. Kurva gradien spektrum mempresentasikan batas anomali regional dan residual, dimana gradien yang bernilai besar mencerminkan anomali regional sedangkan gradien yang bernilai lebih kecil mencerminkan anomali residual (Zulfawati, 2019).
Tahapan análisis spektrum adalah melakukan slicing pada kontur anomali rendah dan tinggi pada anomali bouguer. Setelah dilakukan slice akan diperoleh kurva análisis spektrum, Pada analisa Numeri diperoleh kedalaman dan lebar jendela.
Lebar jendela inilah yang digunakan untuk mendapatkan peta residual (Zulfawati, 2019).
Tujuan dari analisis spektrum ini yaitu untuk mendapatkan informasi kedalaman bidang batas dari sumber penyebab anomaly regional secara analisis numerik.
Baik itu anomali lokal maupun regional. Kedalaman bidang batas dalam hal ini adalah besar kemiringan (harga mutlak slope) dari Log Power Spektrum (Ln Amplitudo) terhadap frekuensi (Erviantari, 2014).
Analisis spektrum adalah suatu proses yang dilakukan untuk melakukan estimasi kedalaman suatu anomali gaya berat dan menentukan lebar jendela filter yang digunakan dalam pemisahan anomali regional-residual pada daerah penelitian (Erviantari, 2014).
Teknik pemisahan regional dan residual dilakukan dengan metode moving average window filter yaitu suatu metode teknik pemisahan yang jika dianalisis dari spektrumnya akan menyerupai low pass filter sehingga output dari proses ini adalah frekuensi rendah dari anomali Bouguer yang akan merepresentasikan kedalaman yang lebih dalam (regional) (Dian, 2019).
III. METODOLOGI
A. Alat dan bahan
Adapun alat dan bahan pada praktikum ini adalah sebagai berikut:
1. Data yang telah disediakan 2. software Microsoft Excel 3. Laptop
4. Sofware Numeri 5. Software Surfer
B. Diagram alir
Gambar 1. Diagram alir Mulai
Pretest
Penjelasan seputar Analisis spektrum
Melakukan prosedur praktikum yaitu dengan input data ke surfer, digitasi dan
gridding
Hasil
Selesai
Pengolahan data pada Numeri dan Excel, menentukan batas residual dan regional
IV. HASIL PENGAMATAN DAN PEMBAHASAN
A. Data hasil pengamatan
Adapun data hasil pengamatan tidak dilampirkan karena berbentuk video.
B. Pembahasan
Telah dilaksanakan praktikum gaya berat yang berjudul “Analisis Spektrum”
pada selasa, 26 Mei 2022. Praktikum ini bertujuan agar mahasiswa mampu membuat pemodelan anomali bouguer sederhana yang telah diolah menggunakan program Surfer, mahasiswa mampu mendapatkan nilai pemisahan lebar jendela regional dan residual dengan analisa spektrum, dan mahasiswa mampu memodelkan anomali regional dan residual. Praktikum diawli dengan pretest yaitu guna mengukur kemampuan praktikan dalam memahami bab tersebut. Setelah pretest dilakukan, asisten dosen menjelaskan seputar pengertian dari analisis spektrum. Kemudian dilakukan pengolahan data menggunakan software surfer, numeri dan excel.
Pertama, data anomali Bouguer beserta latitude dan longitude di input ke surfer. Ubah sistem koordinat ke UTM, Nilai longitude akan menjadi UTM X dan latitude akan menjadi UTM Y. Nilai longitude dan latidude dari Excel di copy ke Worksheet pada Surfer kemudian ubah ke dalam UTM dengan sistem koordinat WGS84 - 49S. setelah dapat nilai UTM, copy nilai tersebut ke Excel. Lakukan grid dengan 3000 spasi, buat peta kontur menggunakan data grid tersebut kemudian buat garis yang memotong peta sebanyak 7 garis.
Digitize dari titik awal garis sampai titik akhir garis, kemudian lakukan slicing. Buka data hasil slice peta dengan format .dat kemudian ubah posisi antara anomali Bouguer dan kedalaman lalu copy ke dalam notepad. Buka Numeri lalu tekan 5 1 1 2 pada keyboard, kemudian tuliskan namafile *.xy yang telah kita buat tadi. Setelah itu, tekan Esc sampai tampilan sebelum memasukan nilai tadi. Apabila dari tiga komponen semuanya memiliki nilai maka proses dapat dilanjutkan. i lanjutkan proses dengan menekan 3 5 2 3 kemudian berikan nama dari output dari Numeri yang akan memiliki ekstensi
*.SPK. Sebelum masuk ke Excel, buka dulu data dari Numeri dengan notepad lalu ubah titik menjadi koma. Setelah itu buka lagi software Excel lalu open data dari Numeri tadi. Pada pilih pilihan Fixed width lalu pilih next dan finish.
Jika sudah masuk ke Excel, blok semua nilai lalu ubah menjadi format scientific menjadi number. Pada baris pertama kolom diisi dengan real, imajiner, frekuensi, amplitude, Ln(A), k dan jendela. Setelah itu masukan nilai 0 pada frekuensi baris pertama. Ubah juga format dalam kolom frekuensi tersebut kedalam number. Pada kolom amplitude masukan formula
=SQRT(real^2+imajiner^2)*2 kemudian pada kolom Ln(A) dengan formula LN(amplitude) dan yang terakhir pada kolom k tuliskan formula
=(3,14*frekuensi)*2. Setelah semua nilai muncul buat grafik dengan sumbu x adalah nilai k dan sumbu y adalah nilai Ln(A). Lalu buatlagi grafik baru
5
dengan nilai setengah data dari grafik yang pertama dan dibedakan antara regional, residual dan noise. Munculkan nilai x dan y pada grafik dengan pilihan trendline pada masing-masing zona lalu pilih Display Equation on chart. Setelah itu pada kolom jendela masukan formula =(2*3,14)/(KC*3000) dimana KC merupakan nilai k pada titik perpotongan antara regional dan residual dan 3000 merupakan nilaispasi yang digunakan di awal tadi. Jika dari kelima garis telah diketahui nilai jendelanyamaka rataratakan nilai tersebut dan bulatkan keangka ganjil terdekat dengan nilai tersebut.
Selanjutnya tampilkan peta anomali regional dan residual pada Surfer.
Analisis spektrum adalah suatu proses yang dilakukan untuk melakukan estimasi kedalaman suatu anomali gaya berat dan menentukan lebar jendela filter yang digunakan dalam pemisahan anomali regional-residual pada daerah penelitian. Tujuan dari analisis spektrum ini yaitu untuk mendapatkan informasi kedalaman bidang batas dari sumber penyebab anomaly regional secara analisis numerik. Baik itu anomali lokal maupun regional. Kedalaman bidang batas dalam hal ini adalah besar kemiringan (harga mutlak slope) dari Log Power Spektrum (Ln Amplitudo) terhadap frekuensi.
Metode-metode yang digunakan antara lain: metode moving average (rataan bergerak) Pemisahan anomali menggunakan metode ini dilakukan dengan merata-ratakan nilai anomali Bouguer menggunakan metode perata-rataan bergerak (moving average). Teknik pemisahan ini jika dianalisis dari spektrumnya menyerupai low pass filter, sehingga output dari proses ini adalah frekuensi rendah dari anomali Bouguer yang akan merepresentasikan kedalaman yang lebih dalam (regional). Sementara itu, anomali residual didapat dari selisih antara anomali Bouguer dengan anomali regional, dimana anomali residual mewakili target event yang lebih dangkal. Hasil pemisahan anomali regional dan residual berguna sebagai bahan untuk interpretasi kualitatif tentang kondisi bawah permukaan sebelum melakukan pemodelan struktur bawah permukaan (interpretasi kuantitatif) dan Second Vertical Derivative (SVD) Filter SVD ini digunakan untuk memunculkan efek dangkal dari pengaruh regionalnya. Metode ini mampu untuk menunjukkan diskontinuitas struktur bawah permukaan seperti sesar atau patahan, intrusi maupun kontak batuan. Metode ini adalah turunan vertikal orde dua yang bersifat high pass filter.
V. KESIMPULAN
Adapun kesimpulan yang diperoleh dari praktikum ini adalah sebagai berikut:
1. Analisis spektrum didasarkan pada transformasi fourier yaitu dengan mengubah data dari domain ruang ke dalam domain bilangan gelombang.
Setelah melakukan transformasi fourier maka akan didapatkan nilai amplitudo dan bilangan gelombang. Analisis spektrum dilakukan dengan cara membuat penampang lintasan.
2. Tujuan dari analisis spektrum ini yaitu untuk mendapatkan informasi kedalaman bidang batas dari sumber penyebab anomaly regional secara analisis numerik. Baik itu anomali lokal maupun regional. Kedalaman bidang batas dalam hal ini adalah besar kemiringan (harga mutlak slope) dari Log Power Spektrum (Ln Amplitudo) terhadap frekuensi.
3. Besar gradien dari grafik analisis spektrum sebanding dengan kedalaman bidang anomali, dimana pada gradien yang bernilai besar mencerminkan anomali regional sedangkan gradien yang bernilai lebih kecil mencerminkan anomali residual.
DAFTAR PUSTAKA
Purwati, Mei. (2017). Penentuan Indeks Kerentanan Seismik Berdasarkan Ketebalan Sedimen Menggunakan Mikrotremor Di Dusun Nipah Kabupaten Lombok Utara.
Mataram : Universitas Mataram.
Erviantari, D. (2014). Studi identifikasi struktur bawah permukaan dan keberadaan hidrokarbon berdasarkan data anomali gaya berat pada daerah cekungan Kalimantan Tengah. JGE (Jurnal Geofisika Eksplorasi), 2(01), 13-20.
Dian Nur Rizkiani, D., & Rustadi, R. (2019). INTERPRETASI SISTEM PANAS BUMI SUWAWA BERDASARKAN DATA GAYA BERAT. Jurnal Geofisika Eksplorasi, 5(2), 45-50.
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), 95-103.
Hidayat, H., Subagio, S., & Praromadani, Z. S. A. (2020). Interpretasi struktur geologi bawah permukaan berdasarkan updating data gaya berat cekungan Banyumas, Jawa Tengah. Jurnal Geologi Dan Sumberdaya Mineral, 21(3), 111-118.
LAMPIRAN
Lampiran 1. Pretest
Lampiran 2. Tugas
