METODA-METODA GEOFISIKA

1. METODA SEISMIK

Gelombang seismik adalah rambatan energi yang disebabkan karena adanya gangguan di dalam kerak bumi, misalnya adanya patahan atau adanya ledakan. Energi ini akan merambat ke seluruh bagian bumi dan dapat terekam oleh seismometer.

Efek yang ditimbulkan oleh adanya gelombang seismik dari gangguan alami (seperti: pergerakan lempeng (tektonik), bergeraknya patahan, aktifitas gunung api (vulkanik), dsb) adalah apa yang kita kenal sebagai fenomena gempa bumi.

Gelombang seismik digolongkan menjadi 2 jenis, yaitu

1. Gelombang Badan (body wave)

2. Gelombang Permukaan (surface wave)

Merupakan salah satu metoda geofisika yang digunakan untuk eskplorasi sumber daya alam dan mineral yang ada di bawah permukaan bumi dengan bantuan gelombang seismik. Eksplorasi seismik atau eksplorasi dengan menggunakan metode seismik banyak dipakai oleh perusahaan-perusahaan minyak untuk melakukan pemetaan struktur di bawah permukaan bumi untuk bisa melihat kemungkinan adanya jebakan-jebakan minyak berdasarkan interpretasi dari penampang seismiknya.Dalam metoda seismic pengukuran dilakukan dengan menggunakan sumber seismik (ledakan, vibroseis dll). Setelah sumber diberikan maka akan terjadi gerakan gelombang di dalam medium (tanah/batuan) yang memenuhi hukum-hukum elastisitas ke segala arah dan mengalami pemantulan ataupun pembiasan akibat munculnya perbedaan kecepatan. Kemudian, pada suatu jarak tertentu, gerakan partikel tersebut di rekam sebagai fungsi waktu. Berdasar data rekaman inilah dapat ‘diperkirakan’ bentuk lapisan/struktur di dalam tanah (batuan).

Menurut SANNY (1998), kualitas data seismik sangat ditentukan oleh kesesuaian antara parameter pengukuran lapangan yang digunakan dengan kondisi lapangan yang ada. Kondisi lapangan yang dimaksud adalah kondisi geologi dan kondisi ( Bidang Dinamika Laut, Pusat Penelitian Oseanografi-LIPI, Jakarta)

Secara umum, metode seismik refleksi terbagi atas tiga bagian penting yaitu pertama adalah akuisisi data seismik yaitu merupakan kegiatan untuk memperoleh data dari lapangan yang disurvei, kedua adalah pemrosesan data seismik sehingga dihasilkan penampang seismik yang mewakili daerah bawah permukaan yang siap untuk diinterpretasikan, dan yang ketiga adalah interpretasi data seismik untuk memperkirakan keadaan geologi di bawah permukaan dan bahkan juga untuk memperkirakan material batuan di bawah permukaan.

2. METODE GEOMAGNET (Magnetic)

Berbicara tentang metoda magnetik, kita tidak dapat melupakan jasa Bangsa China. Mereka adalah penemu pertama magnet, dengan menggunakan batu lapis (batuan yang kaya kandungan magnetik) sebagai penunjuk arah, Penemuan ini terjadi sekitar abad kedua Sebelum Masehi. Kemudian pada abad ke 20, Bangsa Eropa mengembangkan alat navigasi: kompas magnetik. Pengamatan medan magnet bumi dimulai secara sistematik sejak hampir 500 tahun lalu. Pengamatan ini pertama kali dikemukakan fisikawan Inggris Sir Wiliam Gilbert (1514-1603) dalam bukunya De Magnete. Ia melakukan pengamatan jarum kompas yang selalu mengarah pada bagian utara bumi, yang diakibatkan oleh pengaruh medan magnet utara bumi.

Selanjutnya, bumi diyakini sebagai batang magnet raksasa di mana medan magnet utama bumi dihasilkan. Kerak bumi menghasilkan medan magnet jauh lebih kecil daripada medan utama magnet yang dihasilkan bumi secara keseluruhan. Teramatinya medan magnet pada bagian bumi tertentu, biasanya disebut anomali magnetik yang dipengaruhi suseptibilitas batuan tersebut dan remanen magnetiknya. Berdasarkan pada anomali magnetik pada batuan ini, pendugaan sebaran batuan yang dipetakan baik secara lateral maupun vertikal.

Eksplorasi menggunakan metoda magnetik, pada dasarnya terdiri atas tiga tahap: akuisisi data lapangan, prosessing, interpretasi. Setiap tahap terdiri dari beberapa perlakuan/kegiatan. Pada tahap akuisisi, dilakukan penentuan titik pengamatan dan pengukuran dengan satu atau dua alat. Untuk koreksi data pengukuran dilakukan pada tahap prosessing, Koreksi pada metoda magnetik terdiri atas koreksi harian (diurnal), koreksi topografi (terrain) dan koreksi lainnya. Sedangkan untuk interpretasi dari hasil pengolahan data dengan menggunakan software diperoleh peta anomali magnetik.

Metode ini didasarkan pada perbedaan tingkat magnetisasi suatu batuan yang diinduksi oleh medan magnet bumi. Hal ini terjadi serbagai akibat adanya perbedaan sifat kemagnetan suatu material. Kemampuan untuk termagnetisasi tergantung dari susceptibilitas magnetic masing-masing batuan. Harga susceptibilitas ini sangat penting didalam pencarian benda anomaly karena sifatnya yang sangat khas untuk setiap jenis mineral atau mineral logam. Harganya akan semakin besar bila jumlah kandungan mineral magnetic pada batuan semakin banyak

Pengukuran magnetic dilkukan pada lintasan ukur yang tersedia dengan interval antar titik ukur 10 m dan jarak lintasan 40 m. batuan dengan kandungan mineral- mineral tertentu dapat dikenali dengan baik dalam eksplorasi geomagnet yang dimunculkan sebagai anomaly yang diperoleh merupakan hasil distorsi pada medan magnetic yang diakibatkan oleh material magnetic dari kerak bumi atau mungkin juga dari bagian atas mantel
Di bawah permukaan tanah terdapat perlapisan batuan yang terbedakan antara yang satu dengan yang lain karena mempunyai karakteristik fisika tertentu. Dengan metoda geofisika kita bisa menduga jenis litologi, kedalaman dan struktur lapisan batuan di bawah permukaan tanah. Metoda geofisika secara garis besar terbagi dua yaitu yang bersifat statis dan dinamis. Disebut metoda geofisika statis karena kita mengukur besaran fisika yang sudah ada dalam batuan tanpa pengaruh dari luar, misalnya metoda gravity, magnetik dan paleomagnetik. Sedangkan untuk metoda geofisika dinamis digunakan perlakuan khusus terhadap perlapisan batuan, sehingga kita bisa menduga jenis litologinya dari respon yang terjadi.Di bawah permukaan tanah terdapat perlapisan batuan yang terbedakan antara yang satu dengan yang lain karena mempunyai karakteristik fisika tertentu. Dengan metoda geofisika kita bisa menduga jenis litologi, kedalaman dan struktur lapisan batuan di bawah permukaan tanah. Metoda geofisika secara garis besar terbagi dua yaitu yang bersifat statis dan dinamis. Disebut metoda geofisika statis karena kita mengukur besaran fisika yang sudah ada dalam batuan tanpa pengaruh dari luar, misalnya metoda gravity, magnetik dan paleomagnetik. Sedangkan untuk metoda geofisika dinamis digunakan perlakuan khusus terhadap perlapisan batuan, sehingga kita bisa menduga jenis litologinya dari respon yang terjaMETODA GEOLISTRIK

Adalah metoda eksplorasi geofisika yang kompleks karena terdiri dari bermacam-macam metoda. Diantaranya metode tahanan jenis (resisitivity), metode potensial diri (self potential), metoda potensial terimbas (induced potential), metoda misse a la masse, metode potensial dan lain-lain.

Metode tahanan jenis (resistivity) ini dilakukan berdasarkan perbadaan harga tahanan jenis batuan yang terdapat pada daerah yang ingin diselidiki. Metoda ini mempunyai dua pendekatan yaitu:

Ø Pendekatan Horizontal (sounding)

Ø Pendekatan Vertikal (profiling)

Umumnya metoda tahanan jenis ini dilakukan dengan memasukkan arus listrik ke dalam tanah, lalu mengukur potensial yang timbul akibat adanya perbedaan tekanan jenis batuan. Aturan yangdigunakan umumnya aturan elektroda Wenner atau Schlumberger. Makin jauh rentang elektroda arus, makn dalam penetrasi pendugaan yang dihasilkan.

Metode geolistrik ini memiliki banyak macamnya antara lain:
metode potensial diri
arus telluric
magnetotelluric
elektromagnetik
induced polarization
metode resistivitas
dan lain-lain

disini akan lebih dijabarkan terkait metode resistivitas ( tahanan jenia ).

Metode resistivitas

Metode resistivitas merupakan metode geolistrik yang mempelajari sifat tahanan jenis listrik dari lapisan batuan di dalam bumi. Berdasarkan tujuan penyelidikan metode resistivitas ini dibagi menjadi dua kelompok besar:
metode resistivitas mapping
metode resistivitas sounding

Metode ini dikenal berbagai macam konfigurasi. Diantaranya yang sring digunakan adalah :

- konfigurasi wenner

- konfigurasi schlumberger

- konfigurasi Bipol-dipol

konfigurasi diatas memiliki kelebihan dan kekurangan. Oleh karena itu harus dilakukan pemilihan terlebih dahulu jenis konfigurasi yang sesuai dengan kasus yang dihadapi

1.GPR (Ground Penetrating Radar)

Ground Penetrating Radar (GPR) biasa disebut georadar. Berasal dari dua kata yaitu geo berarti bumi dan radar singkatan dari radio detection and ranging. Jadi, arti harfiahnya adalah alat pelacak bumi menggunakan gelombang radio. GPR baik digunakan untuk eksplorasi dangkal (nearsurface) dengan ketelitian (resolusi) yang amat tinggi, sehingga mampu mendeteksi benda sasaran bawah permukaan hingga benda yang berdimensi beberapa sentimeter sekali pun.

GPR merupakan salah satu metode geofisika yang menggunakan sumber gelombang elektromagnetik. Karena itu, GPR tergolong metode geofisika tidak merusak (nondestructive). Kelebihan lain GPR adalah biaya operasionalnya yang rendah, prosedur pengerjaan mudah, dan ketelitian sangat tinggi (resolusi tinggi). Kelemahannya, penetrasinya tidak terlalu dalam atau daya tembus metode ini hanya sampai puluhan meter (± 100 meter).

Itu sebabnya, metode ini bisa dikatakan cocok untuk pencarian situs (atau harta karun). Dengan catatan: tempat itu benar-benar diyakini atau barang tambang yang tempatnya tidak terlalu dalam. Karena panjang gelombang itu mencerminkan ukuran minimum benda yang dapat terdeteksi. Makin tinggi frekuensi makin kecil panjang gelombang, sehingga makin kecil ukuran benda yang dapat terdeteksi (makin tinggi pula ketelitiannya). Hasil pencitraan GPR bisa memunculkan informasi semacam ketebalan permukaan aspal jalan, jalur pipa bawah tanah untuk mencari bedrock yang pas guna pondasi bangunan hingga mencari mayat hilang dan fosil arkeologis.

Seperti dijelaskan di awal, radar memancarkan semacam gelombang elektromagnet yang kemudian ditangkap balik oleh sensor alat. Spektrum frekuensi yang digunakan disesuaikan kebutuhan pengukurannya. Gelombang yang dipancarkan adalah gelombang pendek (mikro) agar bisa terpenetrasi ke bawah permukaan bumi. Respons data yang diterima, diolah berdasarkan hukum pantulan (refleksi) dan pembiasaan (gelombang). Tentu saja banyak hal yang mempengaruhi penjalaran (propagasi) gelombang.

Secara keseluruhan, alat GPR berbobot tidak lebih dari lima kilogram, sehingga sangat leluasa bergerak. Alat ini bekerja dengan dua antena. Satu berfungsi sebagai transmiter, yaitu bertugas memancarkan gelombang radar. Lainnya sebagai receiver, bertugas menerima gelombang radar yang dipantulkan bahan di sekelilingnya kemudian diolah grafiknya ke dalam komputer.

Pada prinsipnya, metode georadar dengan metode seismik sama yaitu membangkitkan gelombang buatan ke dalam bumi. Perbedaannya hanya pada jenis gelombang yang digunakan.