HomeWork 3 Introductory Geophysics

Posted by : Unknown Rabu, 15 Juni 2016

Ayat-Ayat yang Berhubungan Dengan Metode Geofisika

Allah telah berfirman dalam surah Al-Fathir ayat 39

هُوَ الَّذِي جَعَلَكُمْ خَلَائِفَ فِي الْأَرْضِ ۚ فَمَنْ كَفَرَ فَعَلَيْهِ كُفْرُهُ ۖ وَلَا يَزِيدُ

الْكَافِرِينَ كُفْرُهُمْ عِنْدَ رَبِّهِمْ إِلَّا مَقْتًا ۖ وَلَا يَزِيدُ الْكَافِرِينَ كُفْرُهُمْ إِلَّا خَسَارًا

Artinya: “Dialah yang menjadikan kamu Khalifah-khalifah di muka bumi.barang siapa yang kafir, maka kekafirannya menimpa dirinya sendiri, dan kekafiran orang-orang yang kafir itu tidak lain hanyalah akan menambah kemurkaan pada sisi Tuhannya dan kekafiran orang-orang yang kafir itu tidak lain hanyalah akan menambah kerugian bagi mereka.” (Q.S. Al-Fathir : 39)

Ayat di atas menerangkan bahwa manusia diciptakan di bumi ini sebagai khalifah. Tugas sebagai khalifah tentunya adalah berkuasa atas segala yang ada di alam untuk dikelola untuk mencukupi kebutuhan.

Al-Baqarah ayat 22, yang berbunyi

الَّذِي جَعَلَ لَكُمُ الْأَرْضَ فِرَاشًا وَالسَّمَاءَ بِنَاءً وَأَنْزَلَ مِنَ السَّمَاءِ مَاءً فَأَخْرَجَ بِهِ مِنَ الثَّمَرَاتِ رِزْقًا لَكُمْ ۖ فَلَا تَجْعَلُوا لِلَّهِ أَنْدَادًا وَأَنْتُمْ تَعْلَمُونَ

Artinya:“Dialah yang menjadikan bumi sebagai hamparan bagimu dan langit sebagai atap. Dia menurunkan air hujan dari langit, lalu Dia menghasilkan dengan hujan itu segala buah-buahan sebagai rizki untukmu. Karena itu janganlah kamu mengadakan sekutu bagi Allah, padahal kamu mengetahui” (Q.S. Al-Baqarah : 22)

Alam ini begitu luas dan di dalamnya menyimpan sangat banyak manfaat termasuk di dalamnya air yang merupakan sumber kehidupan yang sampai saat ini tidak dapat tergantikan. Hal ini dijelaskan pada ayat di atas, bahwa dengan air dari langit (hujan) maka dihasilkanlah segala kebutuhan manusia.

Metode-Metode Geofisika

Bumi sebagai tempat tinggal manusia secara alami menyediakan sumber daya alam yang berlimpah khususnya di Indonesia. Kita sebagai generasi penerus bangsa harus berupaya untuk dapat memanfaatkan sumber daya yang ada untuk kesejahteraan bangsa. Keterbatasan ilmu untuk mengolah sumber daya alam tersebut menjadi kendala untuk melangkah lebih lanjut. Sehingga kita sebagai penerus bangsa perlu mempelajari cara atau metode untuk mengungkap suatu informasi yang terdapat di dalam perut bumi. Salah satu cara atau metode untuk mengungkap suatu informasi yang tersebut dengan menggunakan metode survei geofisika. Metode ini merupakan salah satu cabang ilmu fisika yang mempelajari bidang bumi khususnya perut bumi berdasarkan konsep fisika.

Survei geofisika yang sering dilakukan antara lain; Metode gravitasi (gaya berat), Metode Magnetik, Metode dengan gelombang Seismik dan juga dengan metode Geolistrik dan elektromagnetik.

A. Metode Potensial

Metode potensial adalah salah satu metode yang ada didalam geofisika untuk mengetahui struktur di dalam permukaan bumi. Metode ini terbagi atas dua, yaitu Metode Magnetik dan Metode Gravitasi. Berikut penjelasannya:

1. Metode Magnetik

Metode magnetik adalah salah satu metode yang digunakan untuk menyelidiki kondisi permukaan bumi dengan memanfaatkan sifat kemagnetan batuan yang diidentifikasikan oleh kerentanan magnet batuan. Metode ini didasarkan pada pengukuran variasi intensitas magnetik di permukaan bumi yang disebabkan adanya variasi distribusi (anomali) benda termagnetisasi di bawah permukaan bumi. Variasi intensitas medan magnetik yang terukur kemudian ditafsirkan dalam bentuk distribusi bahan magnetik dibawah permukaan, kemudian dijadikan dasar bagi pendugaan keadaan geologi yang mungkin teramati.

2. Metode Gravitasi

Metode gravitasi merupakan metode geofisika yang didasarkan pada pengukuran variasi medan gravitasi. Pengukuran ini dapat dilakukan di permukaan bumi, di kapal maupun di udara. Dalam metode ini yang dipelajari adalah variasi medan gravitasi akibat variasi rapat massa batuan di bawah permukaan sehingga dalam pelaksanaannya yang diselidiki adalah perbedaan medan gravitasi dari satu titik observasi ke titik observasi lainnya. Metode gravitasi umumnya digunakan dalam eksplorasi jebakan minyak (oil trap), struktur geologi, endapan sungai purba, lubang di dalam massa batuan dan lain-lain. Disamping itu metode ini juga banyak dipakai dalam eksplorasi mineral lainnya. Prinsip pada metode ini adalah mempunyai kemampuan dalam membedakan rapat massa suatu material terhadap lingkungan sekitarnya. Perpisahan anomali akibat rapat massa dari kedalaman yang berbeda dilakukan dengan menggunakan filter matematis atau filter geofisika. Dengan demikian struktur bawah permukaan dapat diketahui. Pengetahuan tentang struktur bawah permukaan ini penting untuk perencanaan langkah-langkah eksplorasi baik minyak maupun mineral lainnya.

B. Metode Geolistrik dan Elektromagnetik

Geolistrik dan elektromagnetik merupakan salah satu metode geofisika yang mempelajari sifat aliran listrik di dalam bumi dan bagaimana cara mendeteksinya di permukaan bumi. Dalam hal ini meliputi pengukuran potensial, arus dan medan elektromagnetik yang terjadi baik secara alamiah maupun akibat injeksi arus ke dalam bumi. Ada beberapa macam metode geolistrik dan elektromagnetik, misalnya : Resistivity (tahanan jenis), IP(Induced Polarization), SP(Self Potensial), Mise a-lamase, VLF (Very Low Frequency), dan GPR (Ground Penetrating Radar). Berikut penjelasannya

1. Resistivity (Tahanan Jenis)

Metode Resistivity atau sering disebut dengan metode tahanan jenis merupakan salah satu metode geolistrik yang mempelajari sifat resistivitas dari batuan di dalam bumi. Pada metode ini, arus listrik diinjeksikan ke dalam bumi melalui dua elektroda arus, kemudian beda potensial yang terjadi diukur melalui dua elektroda potensial. Dari hasil pengukuran arus dan beda potensial untuk setiap jarak elektroda yang berbeda kemudian dapat diturunkan variasi harga hambatan jenis masing-masing lapisan di bawah titik ukur.

Metode ini lebih efektif jika digunakan untuk eksplorasi yang sifatnya dangkal, karena metode ini jarang memberikan informasi lapisan di kedalaman lebih dari 1000 kaki. Oleh karena itu metode ini jarang digunakan untuk eksplorasi minyak tetapi lebih banyak digunakan dalam kedalaman batuan dasar, pencarian reservoir air dan eksplorasi geotermal.

2. IP (Induced Polarization)

Metode IP adalah salah satu metode geofisika yang relatif baru dan sedang berkembang pesat terutama dalam bidang pertambangan yaitu eksplorasi mineral ekonomis dan geofisika lingkungan. Metode IP pada dasarnya merupakan pengembangan dari metode resistiviti dan metode IP terbukti mampu menutupi kelemahan-kelemahan metode resistiviti pada berbagai kasus.

3. SP (Self Potensial)

Metode SP merupakan metode geofisika yang paling tua dengan tanpa menginjeksikan arus. Dalam batuan terdapat mineral-mineral sehingga terdapat elektron yang bergerak, dengan begitu terdapat arus alam. Karena arus alam yang sangat kecil, jika dibandingkan dengan arus injeksian maka digunakan alat ukur yang lebih peka. Pengukuran SP dilakukan pada lintasan tertentu dengan tujuan untuk mengukur beda potensial antara dua titik yang berbeda. Untuk melakukan pengukuran dengan metode SP ini dengan menggunakan elektroda “phorouspot” agar memperoleh kontak yang baik antara elektroda dan lapisan tanah.

4. Metode Mise a-lamase

Metode Mise a-lamase merupakan salah satu metode geofisika yang bertujuan untuk mendapatkan informasi mengenai zona-zona yang potensial bagi pengembangan lapangan panas bumi dengan cara mencitra langsung bagian-bagian yang konduktif dari reservoir.

5. VLF (Very Low Frequency)

Salah satu metode yang banyak digunakan dalam prospektif geofisika adalah metode elektromagnetik. Metode magnetik VLF biasanya digunakan untuk ekplorasi benda-benda konduktif. Perubahan komponen-komponen medan akibat variasi konduktivitas dimanfaatkan untuk menentukan struktur bawah permukaan. Medan elektromagnetik yang digunakan dapat diperoleh dengan sengaja membangkitkan medan elektromagnetik disekitar daerah observasi, pengukuran seperti ini disebut teknik pengukuran aktif. Contoh dari metode ini adalah Turam elektromagnetik. Metode ini kurang praktis dan daerah observasi dibatasi oleh besarnya sumber yang dibuat. Teknik pengukuran lain adalah teknik pengukuran pasif, teknik ini memanfaatkan medan elektromagnetik yang berasal dari sumber yang secara tidak sengaja dibangkitkan disekitar daerah pengamatan. Gelombang elektromagnetik ini berasal dari alam dan dari pemancar frekuensi rendah (15 – 30 KHz). Teknik ini lebih praktis dan mempunyai jangkauan daerah pengamatan yang luas.

6. GPR (Ground Penetrating Radar)

Metode GPR juga biasa disebut Georadar. Dimana Georadar berasal dari dua kata yaitu Geo yang berarti bumi dan radar yang merupakan singkatan dari radio detection and ranging. Jadi arti harfiahnya adalah alat pelacak bumi menggunakan gelombang radio. GPR baik digunakan untuk eksplorasi dangkal dengan ketelitian yang amat tinggi sehingga mampu mendeteksi benda sasaran bawah permukaan hingga benda yang berdimensi beberapa sentimeter.

GPR merupakan salah satu metode geofisika yang menggunakan sumber gelombang elektromagnetik. Karena itu metode GPR tergolong metode geofisika yang tidak merusak. Kekurangan metode ini adalah penetrasinya tidak terlalu dalam atau daya tembusnya hanya sampai 100 m.

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 arkeologi.

C. Metode Seismik

Metode seismik merupakan salah satu metode geofisika yang digunakan untuk eksplorasi sumber daya alam dan mineral yang ada di bawah permukaan bumi dengan bantuan gelombang seismik. Eksplorasi seismik atau eksplorasi dengan menggunakan metode seismik banyak digunakan 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 metode seismik pengukuran dilakukan dengan menggunakan sumber seismik (ledakan, dll). Setelah sumber diberikan maka akan terjadi gelombang di dalam medium (tanah atau batuan) yang memenuhi hukum-hukum elastisitas ke segala arah dan mengalami pemantulan atau pembiasan akibat munculnya perbedaan kecepatan, kemudian pada suatu jarak tertentu, gerakan partikel tersebut direkam sebagai fungsi waktu. Metode seismik diantaranya adalah metode Refleksi dan Refraksi.

1. Metode Seismik Refraksi

Metode seismik refraksi adalah metode yang mengukur gelombang yang dipantulkan sepanjang formasi geologi di bawah permukaan tanah. Peristiwa refraksi umumnya terjadi pada permukaan air tanah dan bagian paling atas formasi bantalan batuan cadas. Grafik waktu datang gelombang pertama seismik pada masing-masing geofon memberikan informasi mengenai kedalaman dan lokassi dari horizon geologi ini. Informasi ini kemudian digambarkan dalam suatu penampang silang untuk menunjukkan kedalaman dari permukaan tanah.

2. Metode Seismik Refleksi

Metode seismik refleksi adalah metode seismik yang mengukur waktu yang diperlukan suatu impuls suara untuk melaju dari sumber suara, terpantul oleh batas-batas formasi geologi, dan kembali ke permukaan tanah pada sebuah geophone. Refleksi dari suatu horizon geologi mirip dengan gema pada suatu muka tebing atau jurang. Metode ini banyak dimanfaatkan untuk keperluan eksplorasi perminyakan, penentuan sumber gempa ataupun mendeteksi struktur lapisan tanah.