Mata
kuliah :
Pengantar Geofisika
Dosen
: Ayusari Wahyuni S.si. M.Sc
MAKALAH
GEOFISIKA EKSPLORASI
OLEH :
RISKA OKTAVIANI
(60400114025)
JURUSAN FISIKA
FAKULTAS SAINS DAN
TEKNOLOGI
UNIVERSITAS ISLAM
NEGERI ALAUDDIN MAKASSAR
2016
Pengertian
Ekplorasi Lingkungan
Eksplorasi adalah penyelidikan
geologi yang dilakukan untuk mengidentifikasi, menentukan lokasi, ukuran,
bentuk, letak, sebaran, kuantitas, dan kualitas suatu endapan bahan galian
untuk kemudian dapat dilakukan analisis/kajian kemungkinan dilakukannya penambangan.
Eksplorasi geofisika adalah kegiatan penjajakan struktur geologi yang cocok bagi pengumpulan minyak bumi
dengan menggunakan peralatan geofisika seperti gravimeter, magnetometer dan seismometer. Proses-proses yang dilakukan adalah survei gravimetrik, survei magnetik, dan survei seismik. Di dalam pencarian minyak dan gas bumi, masing-masing survei ini
dilaksanakan oleh kontraktor jasa (service companies) yang mempunyai
keahlian terkait, dengan tenaga ahli dan peralatan masing-masing. Tujuan utama dari kegiatan eksplorasi geofisika adalah untuk
membuat model bawah permukaan bumi dengan mengandalkan data
lapangan yang diukur bisa pada permukaan bumi atau di bawah permukaan bumi
atau bisa juga di atas permukaan bumi dari ketinggian tertentu.
Untuk mencapai tujuan ini, idealnya
kegiatan survey atau pengukuran harus dilakukan secara terus-menerus,
berkelanjutan, dan terintegrasi menggunakan sejumlah ragam metode
geofisika.Seringkali -bahkan hampir pasti- terjadi beberapa kendala akan muncul
dan tak bisa dihindari, Seperti kehadiran noise pada data yang
diukur. Ada juga kendala ketidaklengkapan data atau malah kurang
alias tidak cukup. Namun demikian, dengan analisis data yang paling mungkin,
kita berupaya memperoleh informasi yang relatif valid berdasarkan keterbatasan
data yang kita miliki.
Dalam melakukan analisis, sejumlah
informasi mengenai kegiatan akuisisi data juga diperlukan, antara lain:
berapakah nilai sampling rate yang optimal? Berapa jumlah data
yang diperlukan? Berapa tingkat akurasi yang diinginkan? Selanjutnya -masih
bagian dari prosesanalisis- model matematika yang cocok mesti ditentukan yang
mana akan berperan ketika menghubungkan antara data lapangan dan
distribusi parameter fisis yang hendak dicari. Setelah proses analisis
dilalui, langkah berikutnya adalah membuat model bawah permukaan yang
nantinya akan menjadi modal dasar interpretasi. Ujung dari rangkaian proses ini
adalah penentuan lokasi pemboran untuk mengangkat sumber daya alam bahan
tambang/mineral dan oil-gas ke permukaan. Kesalahan penentuan lokasi
berdampak langsung pada kerugian meteril yang besar dan waktu yang terbuang
percuma. Dari sini terlihat betapa pentingnya proses analisis apalagi bila
segala keputusan diambil berdasarkan data eksperimen. Prinsip-prinsip (konsep)
dasar eksplorasi tersebut antara lain :
1. Target eksplorasi · Jenis bahan galian (spesifikasi
kualitas) dan Pencarian model-model geologi yang sesuai,
2. Pemodelan eksplorasi Menggunakan model geologi regional untuk
pemilihan daerah target eksplorasi, · Menentukan model geologi lokal
berdasarkan keadaan lapangan, dan mendiskripsikan petunjuk-petunjuk geologi
yang akan dimanfaatkan, serta · Penentuan metode-metode eksplorasi yang
akan dilaksanakan sesuai dengan petunjuk geologi yang diperoleh.
Selain itu, perencanaan program
eksplorasi tersebut harus memenuhi kaidah-kaidah dasar ekonomis dan perancangan
(desain) yaitu :
a. Efektif ; penggunaan alat, individu, dan metode harus
sesuai dengan keadaan geologi endapan yang dicari.
b. Efisien ; dengan
menggunakan prinsip dasar ekonomi, yaitu dengan biaya serendah-rendahnya untuk
memperoleh hasil yang sebesar-besarnya.
c. Cost-beneficial ; hasil yang diperoleh dapat dianggunkan
(bankable). Model geologi regional dapat dipelajari melalui salah satu konsep
genesa bahan galian yaitu Mendala Metalogenik, yaitu yang berkenaan dengan
batuan sumber atau asosiasi batuan, proses-proses geologi (tektonik,
sedimentasi), serta waktu terbentuknya suatu endapan bahan galian.
Beberapa contoh kegiatan perencanaan eksplorasi :
1. Rencana pemetaan, mencakup ; Perencanaan lintasan, Perencanaan
tenaga pendukung, yang didasarkan pada keadaan geologi regional.
2. Rencana survei geofisika dan geokimia, mencakup ; Perencanaan
lintasan, Perencanaan jarak/interval pengambilan data (sampling/record data),
yang didasarkan pada keadaan umum model badan bijih.
3. Perencanaan sampling melalui pembuatan paritan uji, sumuran
uji, pemboran eksplorasi, yang mencakup : Jumlah paritan uji, sumuran uji,
titik pemboran eksplorasi, Interval/spasi antar paritan (lokasi),
Kedalaman/panjang sumuran/paritan, kedalaman lubang bor, Keamanan (kerja dan
lingkungan), Interval/metode sampling, dan Tenaga kerja yang didasarkan pada
proyeksi/interpretasi dari penyebaran
singkapan endapan di
permukaan.
4. Perencanaan pemboran inti, meliputi : Target tubuh bijih yang
akan ditembus, Lokasi (berpengaruh pada kesampaian ke titik bor dan pemindahan
(moving) alat), Kondisi lokasi (berpengaruh pada sumber air, keamanan), Kedalaman
masing-masing lubang, Jenis alat yang
akan digunakan, termasuk spesifikasi, · Jumlah tenaga kerja, Alat transportasi,
dan Jumlah (panjang) core box.
Sedapat mungkin, pada masing-masing
perencanaan tersebut telah mengikutkan jumlah/besar anggaran yang dibutuhkan.
Selain itu, prinsip dasar dalam penentuan jarak sedapat mungkin telah memenuhi
beberapa faktor lain, seperti :
a. Grid density (interval/jarak) antar titik observasi. Semakin
detail pekerjaan maka grid density semakin kecil (interval/jarak) semakin
rapat.
b. Persyaratan pengelompokan hasil perhitungan cadangan/endapan.
Contoh pada batubara ; syarat jarak untuk klasifikasi terukur (measured) £ 400
m antar titik observasi.
Setiap tahapan/proses eksplorasi harus dapat memenuhi
strategi pengelolaan suatu proyek/pekerjaan eksplorasi, antara lain :
a. Memperkecil resiko kerugian,
b. Memungkinkan penghentian kegiatan sebelum meningkat pada
tahapan selanjutnya jika dinilai hasil yang diperoleh tidak menguntungkan,
c. Setiap tahapan dapat melokalisir (menambah/mengurangi) daerah
target sehingga probabilitas memperoleh keuntungan lebih besar, dan
d. Memungkinkan penganggaran biaya eksplorasi per setiap tahapan
untuk membantu dalam pengambilan keputusan.
Metoda geofisika merupakan salah
satu metoda yang umum digunakan dalam eksplorasi endapan bahan galian. Metoda
ini tergolong kepada metoda tidak langsung, dan sering digunakan pada tahapan
eksplorasi pendahuluan (reconnaissance), mendahului kegiatan-kegiatan
eksplorasi intensif lainnya.
Adapun tahapan-tahapan pekerjaan
yang umum digunakan dalam metoda geofisika adalah :
1. Survei pendahuluan (penentuan lintasan)
2. Pemancangan (penandataan titik-titik ukur) dalam areal target
3. Pengukuran lapangan
4. Pembuatan peta-peta geofisika
5. Penarikan garis-garis isoanomali
6. Penggambaran profile
7. Interpretasi anomaly
Metode-metode dalam geofisika
adalah sebagai berikut :
a. Metoda Gaya Berat
Secara umum metoda gaya berat merupakan metoda geofisika yang
mengukur variasi gaya berat (gravitational) di bumi. Metoda ini jarang
digunakan pada tahapan lanjut eksplorasi bijih, namun cukup baik digunakan
untuk mendefinisikan daerah target spesifik untuk selanjutnya disurvei dengan
metoda-metoda geofisika lain yang lebih detil. Adanya variasi medan gravitasi
bumi ditimbulkan oleh adanya perbedaan rapat massa (density) antar
batuan. Adanya suatu sumber yang berupa suatu massa (masif, lensa, atau bongkah
besar) di bawah permukaan akan menyebabkan terjadinya gangguan medan gaya berat
(relatif). Adanya gangguan ini disebut sebagai anomali gaya berat. Karena
perbedaan medan gayaberat ini relatif kecil maka diperlukan alat ukur yang
mempunyai ketelitian yang cukup tinggi. Alat ukur yang sering digunakan adalah
Gravimeter. Alat pengukur gayaberat di darat telah mencapai ketelitian sebesar
±0.01 mGal dan di laut sebesar ±1 mGal. Beberapa endapan seperti zinc, bauksit,
atau barit sangat sulit dideteksi melalui metoda magnetik maupun elektrik,
namun dapat dideteksi dengan metoda gaya berat (gravity), tapi hanya untuk
mengetahui profil batuan sampingnya (tidak dapat langsung mendeteksi bijihnya)
melalui anomali densiti. Prosedur Lapangan Targetan observasi harus mempunyai
kontras densiti yang jelas (significant) agar dapat dideteksi oleh gravimetri.
Grid (lintasan) yang umum digunakan cukup lebar yaitu antara 200 m s/d 1 km
(500 ft s/d 1 mil). Setiap titik pengamatan diusahakan bebas dari angin,
pohon-pohon, pengaruh (getaran) tanah, dll. Elevasi setiap titik observasi
harus diketahui dengan akurat karena akan diperhitungkan dalam pengkoreksian
hasil pembacaan alat. Begitu juga dengan waktu setiap pengukuran. Koreksi Hasil
Observasi Seperti yang telah disebutkan di atas bahwa, harga pengukuran
gayaberat di permukaan bumi dipengaruhi oleh 5 faktor.
Sedangkan dalam melakukan survei gaya berat diharapkan satu
faktor saja yaitu variasi densitas
bawah permukaan, sehingga pengaruh 4 faktor
lainnya (lintang, ketinggian, topografi, pasang
surut) harus direduksi atau dihilangkan dari
harga pembacaan alat.
1. Koreksi lintang (latitude) Koreksi terhadap titik pengukuran
terhadap kutub bumi.
2. Koreksi elevasi (Free-Air Correction) Koreksi ini merupakan
koreksi terhadap pengaruh ketinggian pengukuran terhadap medan gravitasi
bumi.
3. Koreksi Bouguer (Bougeur correction) Koreksi massa lapisan
yang diasumsikan berada diantara titik amat dengan bidang referensi.
4. Koreksi topografi (Terrain correction) Koreksi topografi, Tc,
adalah koreksi pengaruh topografi terhadap gayaberat pada titik
amat, akibat perbedaan ketinggian antara titik observasi dengan base. Anomali
Bouguer Merupakan anomali yang dicari dengan cara mereduksi hasil
pengukuran lapangan dengan
koreksi-koreksi seperti yang telah diuraikan di atas.
b. Metoda Magnetik
Beberapa tipe bijih
seperti magnetit, ilmenit, dan phirotit yang dibawa oleh bijih sulfida
menghasilkan distorsi dalam magnet kerak bumi, dan dapat digunakan untuk
melokalisir sebaran bijih. Disamping aplikasi landsung tersebut, metoda
magnetik dapat juga digunakan untuk survei prospeksi untuk mendeteksi
formasi-formasi pembawa bijih dan gejala-gejala geologi lainnya (seperti sesar,
kontak intrusi, dll). Penggunaan metoda magnetik didalam prospek geofisika
adalah berdasarkan atas adanya anomali medan magnet bumi akibat sifat
kemagnetan batuan yang berbeda satu terhadap lainnya. Alat untuk mengukur
perbedaan kemagnetan tersebut adalah magnetometer.
1. Sifat Umum Kemagnetan Batuan Medan magnet bumi secara
sederhana dapat digambarkan sebagai medan magnet yang ditimbulkan oleh batang
magnet raksasa yang terletak didalam inti bumi, namun tidak berimpit dengan
pusat bumi. Medan magnet ini dinyatakan dalam besar dan arah (vektor) dimana
arahnya dinyatakan dalam deklinasi (penyimpangan terhadap arah utara-selatan
geografis) dan inklinasi (penyimpangan terhadap arah horizontal). Kuat medan
magnet yang terukur dipermukaan sebagian besar berasal dari dalam bumi
(internal field) mencapai lebih dari 90%, sedangkan sisanya adalah medan magnet
dari kerak bumi, yang merupakan target didalam eksplorasi geofisika, dan medan
dari luar bumi (external field). Karena medan magnet dari dalam bumi merupakan
bagian yang terbesar, maka medan ini sering juga disebut sebagai medan utama
yang dihasilkan oleh adanya aktivitas di dalam inti bumi bagian luar (salah
satu konsep adanya medan utama ini adalah dari teori dinamo).
2. Kerentanan (susceptibilities) Batuan Kerentanan magnetik
merupakan parameter yang menyebabkan timbulnya anomali magnetik dan karena
sifatnya yang khas untuk setiap jenis mineral, khususnya logam, maka parameter
ini merupakan salah satu subjek didalam prospek geofisika. Telah diketahui
bahwa adanya medan magnet bumi menyebabkan terjadinya induksi magnetik yang besarnya
adalah penjumlahan dari medan magnet bumi dan magnet batuan dengan kerentanan
magnetik yang cukup tinggi. Besaran ini adalah total medan magnet yang terukur
oleh magnetometer apabila remanan magnetiknya dapat diabaikan.
3. Penyajian Data Lapangan Hasil pengukuran oleh magnetometer
umumnya disajikan dalam bentuk Peta Anomali Magnetik dengan kontur yang
mencerminkan harga anomali yan sama. Dari peta ini, untuk kepentingan
eksplorasi masih memerlukan proses lebih lanjut untuk memperoleh daerah targetan
atau daerah prospek.
4. Interpretasi
c. Metoda Potensial Diri (Self Potential)
Metoda potensial diri
pada dasarnya merupakan metoda yang menggunakan sifat tegangan alami
suatu massa (endapan) di alam. Hanya saja perlu diingat bahwa anomali yang
diberikan oleh metoda potensial diri ini tidak dapat langsung dapat dikatakan
sebagai badan bijih tanpa ada pemastian dari metoda lain atau pemastian dari
kegiatan geologi lapangan. Karena pengukuran dalam metoda potensial diri
diperoleh langsung dari hubungan elektrik dengan bawah permukaan, maka metoda
ini tidak baik digunakan pada lapisan-lapisan yang mempunyai sifat pengantar
listrik yang tidak baik (isolator), seperti batuan kristalin yang kering.
Potensial diri yang ada
di alam dapat dikelompokkan menjadi dua, yaitu : · The small background
potenstials, yang mempunyai interval (fraksi) sampai dengan puluhan mV.
Potensial alami ini juga dapat bernilai minus. · Potensial mineralisasi,
yang mempunyai orde dari ratusan mV sampai dengan ribuan mV. Ada dua alternatif
dalam melakukan pengukuran metoda potensial diri ini :
1. Cara yang pertama, salah satu elektroda tetap, sedangkan yang
satu lagi bergerak pada lintasannya.
2. Cara yang kedua, kedua elektroda bergerak bersamaan secara
simultan, katakanlah dengan interval 50 m.
d. Metoda Tahanan Jenis (Resistivity)
Metoda geolistrik
adalah salah satu metoda geofisika untuk menyelidiki kondisi bawah permukaan,
yaitu dengan mempelajari sifat aliran listrik pada batuan di bawah permukaan
bumi. Penyelidikan ini meliputi pendeteksian besarnya medan potensial,
medan elektromagnetik dan arus listrik yang mengalir di dalam bumi baik secara
alamiah (metoda pasif) maupun akibat injeksi arus ke dalam bumi (metoda aktif)
dari permukaan. Dengan metoda elektrik (salah satunya tahanan jenis) mempunyai
prinsip dasar mengirimkan arus ke bawah permukaan, dan mengukur kembali
potensial yang diterima di permukaan. Hanya saja perlu diingat bahwa untuk
daerah dengan formasi yang bersifat isolator metoda elektrik ini tidak efektif.
Faktor Geometri Dalam
melakukan eksplorasi tahanan jenis (resistivitas) diperlukan pengetahuan secara
perbandingan posisi titik pengamatan terhadap sumber arus. Perbedaan letak
titik tersebut akan mempengaruhi besar medan listrik yang akan diukur. Besaran
koreksi terhadap perbedaan letak titik pengamatan tersebut dinamakan faktor
geometri. Faktor geometri diturunkan dari beda potensial yang terjadi antara
elektroda potensial MN yang diakibatkan oleh injeksi arus pada elektroda arus
AB Konfigurasi Susunan Alat Untuk mempermudah pekerjaan dan perhitungan
interpretasi, penempatan elektroda diatur menurut aturan tertentu. Beberapa
aturan tersebut antara lain :
a. Metoda Wenner Keuntungan dan keterbatasan metoda Wenner:
1. Sangat sensitif terhadap perubahan lateral setempat
(gawir/lensa setempat)
2. Karena bidang equipotensial untuk benda homogen berupa bola,
data lebih mudah diproses atau dimengerti
3. Jarak elektroda arus dengan potensial relatif lebih pendek
dari sehingga daya tembus alat sama lebih besar
4. Memerlukan tenaga/buruh lebih banyak
b. Metoda Schlumberger Keuntungan dan keterbatasan metoda
Schlumberger :
a. Tidak terlalu sensitif terhadap adanya perubahan lateral
setempat, sehingga metoda ini dianjurkan untuk penyelidikan dalam
Selengkapnya.
Metode geofisika banyak digunakan terutama untuk explorasi
bawah permukaan baik dalam geoteknik, explorasi mineral, pemetaan sumberdaya
air, dan lain sebagainya. Diantara metode geofisika yang banyak dimanfaatkan
adalah, metoda resistivitas (resistivity) / geolistrik, seismik, gaya
berat (gravity), magnetik, radar dan lain sebagainya.
Salah satu metode geofisika yang banyak digunakan
untuk explorasi bawah permukaan adalah metoda resistivitas. Metoda ini
memanfaatkan sifat kelistrikan material bawah permukaan untuk mendapatkan
anomali dan sebaran sifat kelistrikan bawah permukaan. Metode ini efektif
digunakan untuk pemetaan dangkal dan menengah.
Terdapat
beberapa metoda dalam pemanfaatan sifat kelistrikan bumi, antara lain:
- Resistivitas
(Tahanan Jenis/Resistivity);
- Self
Potensial (Potensial Diri/SP);
- Induced
Polarization (IP);
- Very
Low Frequency (VLF);
- Magnetotelluric
(MT);
- Arus
Telluric (AT);
- Elektro-Magnetik
(EM), dan lain-lain.
Penyelidikan
resistivitas banyak digunakan pada kegiatan-kegiatan sebagai berikut:
- Regional
Geologi : struktur, stratigrafi, sedimentologi dan
lain-lain
- Hidrogeologi
: muka air tanah, aquifer,
intrusi air asin dan lain-lain
- Geologi
Teknik : struktur geologi, konstruksi,
porositas batuan, dll.
- Pertambangan
: penyebaran mineral deposit,
potensi bahan galian.
- Arkeologi
: candi terpendam dan lain-lain.
- Geothermal
: kedalaman, penyebaran, low
resistivity dan lain-lain.
- Minyak
& Gas : struktur, oil-water
contact, well logging geophysics.
Anonim.2013. Eksplorasi
Geofisika Metode Resistivitas _ Survey Geolistrik,Alat Geolistrik,Training
Geolistrik.htm www.google.com (diakses
pada tanggal 20 Juni 2016).
Anonim.2011. Eksplorasi
geofisika - Wikipedia bahasa Indonesia, ensiklopedia bebas.htm www.google.com (diakses
pada tanggal 20 Juni 2016).
Tidak ada komentar:
Posting Komentar