RESUME UTS 1 PENGANTAR GEOFISIKA

|  Geofisika : bagian dari ilmu bumi yang mempelajari bumi melalui kaidah atau prinsip-prinsip fisika, baik dibawah permukaan ataupun diatas permukaan bumi.

|  Geologi : ilmu yang mempelajari tentang bumi mulai dari komposisi, struktur, sifat-sifat fisik, sejarah dan proses pembentukan bumi.

|   kulit bumi terpecah menjadi lempeng tektonik yang bergerak diatas mantel yang setengah cair.

|  Kegiatan penelitian untuk mengetahui kondisi di bawah permukaan bumi dilakukan dengan berbagai macam pengukuran diatas permukaan bumi terhadap berbagai macam parameter fisika yang dimiliki oleh batuan didalam bumi. Dari data-data pengukuran tersebut, setelah dilakukan pengolahan data, dapat ditafsirkan bagaimana sifat-sifat dan kondisi dibawah permukaan bumi baik secara vertikal ataupun horizontal.

|  Teknologi Eksplorasi Migas

|  Studi awal : metode gravitasi dan magnetik. Untuk memberi gambaran tentang basement dan tektonik.

|  Hasilnya rekomendasi untuk studi lanjutan dengan metode seismik.

|  Survei Seismik Refleksi

|  Metode seismik pantul (seismic reflection) digunakan untuk memetakan atau memotret struktur bawah tanah dengan cara menjalarkan gelombang seismik yang merupakan gelombang suara (sonic wave) kedalam medium tanah. Sesuai dengan hukum Snellius mengenai pembiasan dan pemantulan gelombang.

Skema survei seismik refleksi di lepas pantai

|  Hukum Snellius merupakan rumusan matematika yang memberikan hubungan antara sudut datang dan sudut bias pada cahaya atau gelombang lainnya yang melalui batas antara dua medium isotropik berbeda, misalnya didalam ilmu kebumian antara lapisan pasir dan lempung.

|  Diperlukan pemahaman tentang gelombang secara mendalam, khususnya gelombang mekanik atau gelombang suara. Pemahaman tentang gelombang longitudinal (Gelombang P atau Body Wave) dan gelombang transversal (Gelombang S atau Surface Wave).

Gambar 3 : Contoh bentuk gelombang

Gambar 4 : Parameter dari gelombang

|  Dalam survey seismik diperlukan bidang ilmu lain :

a.    Topografi

setiap titik ukur (Shot Point) perlu diketahui koordinat (x dan y) serta ketinggian (z).

b.    Seismologist

ilmu tentang penjalaran gelombang seismic sangat berperan didalam penentuan keberadaan minyak dan gas bumi

c.     Processing

Data-data hasil survei seismik refleksi perlu dilakukan pengolahan data (processing) sebelum disajikan untuk diinterpretasi.

d.    Field Quality Control (QC), dsb.

pengolahan data seismik selalu dikontrol untuk menjamin kualitas data dan hasil, sehingga diperoleh hasil akhir yang bisa dipercaya

|  Metode seismik refleksi dapat digunakan untuk mendeteksi parameter fisis baik secara lateral (horizontal) maupun kedalaman (vertikal). Setelah melalui pengolahan data seismik yang cukup panjang, maka dapat dihasilkan citra atau potret bawah permukaan tanah.

|  Respon pada penjalaran gelombang seismik bergantung dari densitas batuan dan konstanta elastisitas lainnya. Sehingga, setiap perubahan konstanta tersebut (porositas, permeabilitas, kompaksi, dll) pada prinsipnya dapat diketahui dari metode seismik.

|  Kemajuan teknologi instrumentasi dan komputer menyebabkan kemajuan didalam pengolahan data seismik refleksi, sehingga memungkinkan untuk melakukan deteksi langsung terhadap keberadaan hidrokarbon. Salah satu metode seismic yang saat ini masih dalam taraf penelitian adalah penggunaan metode mikro seismic atau passive seismic untuk mendeteksi secara langsung keberadaan akumulasi hidrokarbon

|  Sebagian besar perangkap minyak dan gas bumi ditemukan pada lapisan batuan pasir dan karbonat, dan sangat terbatas terbentuk dibatuan shale, batuan volkanik ataupun rekahan batuan dasar (basalt). Jebakan minyak dan gas bumi bisa dalam bentuk struktur antiklin, patahan, kubah garam dan stratigrafi

Contoh jebakan minyak dan gas bumi

METODE SEISMIK

|  Didalam metode seismik, diasumsikan bahwa bumi tersusun atas perlapisan-perlapisan, dimana makin kedalam kerapatan masa semakin tinggi sehingga hukum-hukum  Snellius  bisa  ditrapkan  didalam  permasalahan  ini.  Ada pembiasan dan pemantulan gelombang, dan lain-lain.

Aplikasi metode seismik antara lain :

Seismik Refraksi :

· Untuk analisa batuan di dalam geoteknik

· Menentukan kedalaman dari Bedrock

· Untuk eksplorasi Air tanah

· Untuk studi kerak bumi dan lempeng tektonik.

Seismik Refleksi

· Untuk mendeteksi rongga bawah permukaan tanah.

· Untuk studi stratigrafi danggal

· Untuk survey pemasangan Rig di lepas pantai

· Untuk eksplorasi mineral hidrokarbon

· Untuk studi kerak bumi dan lempeng tektonik.

|  Hukum Hooke F=-kx

|  Apabila  sebuah  benda  mendapat  gaya, maka  hukum  Hooke  hanya  berlaku sepanjang daerah elastis sampai pada titik  yang menunjukkan batas hokum hooke.

|  Didalam  penjalaran  gelombang seismik akan  mengalami  pembiasan (refraksi)  dan  pemantulan  (refleksi)  juga  akan  mengalami  hamburan (difraksi)  sehingga  berlaku  hukum-hukum  antara  lain  prinsip  Huygens-Fresnel, prinsip Fermat’s seperti terjadi pada gelombang secara umum.

|  Prinsip Huygens-Fresnel

Penjalaran gelombang datar mengenai kisi-kisi (difraksi)

Prinsip Huygens

setiap titik pada muka gelombang akan menjadi sumber sekunder muka gelombang baru.

Jika melebihi sudut kritis, akan terjadi pembiasan sempurna :

SEISMIK REFLEKSI

Sumber :

1.    Ledakan dinamit

2.    Weight drop

3.    Vibrator (truk)

GEOLISTRIK/resistivitas

Metode Geolistrik

Metode  Geolistrik  merupakan  salah  satu  metode  didalam  geofisika eksplorasi  yang  digunakan  untuk  memetakan  informasi  bawah  permukaan tanah  berdasar  sifat-sifat  kelistrikan,  yaitu  untuk  mengetahui  perubahan tahanan  jenis  lapisan  batuan  bawah  permukaan  tanah,  baik  secara  vertical maupun horisontal.

Kegunaan  metode geolistrik didalam  geofisika eksplorasi adalah digunakan untuk berbagai keperluan, antara lain :

1. Memetakan sumber air tanah dangkal dan dalam

2. Memetakan dan mencari jalur pipa bawah tanah

3. Memetakan situs atau candi yang masih terpendam

4. Memetakan sungai bawah tanah

5. Memetakan intrusi air laut ke daratan

6. Memetakan perembesan limbah cair

7. Memetakan penyebaran mineral logam

8. Memetakan penyebaran batubara

9. Memetakan sumber panas bumi, dlL.

Ada beberapa cara, antara lain :

1. Metode Geolistrik Sounding

2. Metode Geolistrik Mapping

3. Metode Mise Ala Mase

Metode Geolistrik Sounding

|  Metode  geolistrik  sounding  digunakan  untuk  memetakan  perlapisan\  tanah berdasarkan perubahan resistivitas secara vertikal.

Gambar 1 : Konfigurasi elektroda Schlumberger metode geolistrik sounding

|  untuk  survei  air  tanah  dangkal  ataupun dalam, dengan cara meng-injeksikan arus listrik searah (DC) kedalam tanah melalui  elektroda  arus,  dan  mengukur  beda  potensial  dari  elektroda potensial.

|   Dari  pembacaan  arus  dan  beda  potensial  pada  alat  resistivitymeter,  maka  melalui  rumus  dapat  dihitung  tahanan  jenis  semu  untuk  satu posisi susunan elektroda.

|  Dalam  satu  lintasan  dapat  diukur  arus  dan  beda  potensial  untuk beberapa  susunan  elektroda,  dan  akhirnya  dalam  satu  lintasan  dapat digambar  grafik  log-log  antara  jarak  dan  tahanan  jenis  semu  terukur,sehingga  dapat diinterpretasi  jumlah  dan  tebal  lapisan  serta  tahanan  jenis yang sesungguhnya, dan dapat diketahui perlapisan yang membawa air.

Metode Geolistrik Mapping

Untuk  memetakan  informasi  bawah  permukaan  tanah  secara  lateral  atau horisontal  berdasarkan perubahan  tahanan  jenis dengan konfigurasi Wenner.

Susunan  elektrode  konfigurasi  Wenner  jarak  antar  elektroda  adalah  sama, C1-P1  =  P1- P2 =  P2-C2.  Perpindahan  elektroda  secara bersama-sama  sepanjang  lintasan.

Selain itu, dapat digunakan konfigurasi dipole-dipole.

Metode Mise Ala Mase

Metode Mise Ala Mase digunakan untuk untuk memetakan urat-urat mineral logam, alur  sungai bawah tanah.

Konfigurasi elektroda Metode Misa Ala Mase

|  Posisi  C1  dan  P1  mengumpul  menjadi  satu  yang  biasanya ditempatkan  pada  singkapan  target  yang  akan  dipetakan.

|  Elektroda arus C2 terletak di jauh takberhingga.

|  elektroda potensial P2 berpindah-pindah diwilayah survei.

|  Dengan mengamati dan mencatat besar arus listrik I  yang  diinjeksikan,  dan  mencatat  beda  potensial  V  pada  posisi  elektrode potensial  P2,  maka  dapat  dipetakan  didalam  peta  koordinat  P2.

|  akhirnya dapat dibuat peta kontur eki-potensial di wilayah survei.

|  Dimana elektroda C1 dan P1 ditempatkan di outlet sungai dan elektroda  arus  C2  ditempatkan  pada  outlet  sungai  yang  lain.  Dengan memetakan  potensial  pada  elektroda  potensial  P2  di  berbagai  koordinat  di wilayah survei, maka akhirnya dapat dipetakan alur sungai bawah tanah.

Metode Elektromagnet

|  menggunakan  gelombang  elektro  magnetic untuk mendapatkan informasi bawah permukaan tanah.

Target

Pemancar  berupa  lilitan  coil  yang  dialiri  arus  listrik  bolak-balik  dengan frekuensi  tertentu  sehingga  timbul  gelombang  elektromagnet  yang memancar  kebawah  permukaan  tanah.

Gelombang elektromagnet  akan  mengenai  target  mineral  logam  sehingga  timbul  arus  induksi  yang  akan  memancarkan  gelombang  elektromagnet  sekunder  yang akan diterima oleh coil penerima di permukaan tanah.

Alat yang menggunakan metode elektromagnet adalah GeoRadar (digunakan untuk memetakan informasi bawah permukaan tanah) antara lain

1.     untuk  memetakan  jalur  pipa,

2.      mencari  rongga  dibawah  tanah,

3.      Memetakan mineral logam, dll.

 Disamping dilakukan didarat, metode elektromagnet juga

dilakukan  untuk  memetakan  raut  muka  bumi  dari  udara  dengan menggunakan pesawat terbang, atau sering dikatakan airbone elektromagnet.

Metode  elektromagnet  juga  digunakan  untuk  penyelidikan  dangkal, GPR (Ground Penetrating Radar),  yang  menggunakan gelombang  elektromagnet.  Penggunaan  GPR  tergantung  pada frekuensi  antena  yang  digunakan,  penggunaan  antena  frekuensi  tinggi

digunakan  untuk  penyelidikan  dangkal  dengan  resolusi  yang  tinggi  dan penggunaan frekuensi rendah untuk penyelidikan lebih dalam tetapi resolusi lebih rendah.