geofisika bawah permukaan

7/24/2019 GEOFISIKA BAWAH PERMUKAAN

http://slidepdf.com/reader/full/geofisika-bawah-permukaan 1/11

GEOFISIKA BAWAH PERMUKAAN

Metode geofsika diterapkan untuk mengetahui siat-siat fsik

batuan yang ada di bawah permukaan. Dalam eksplorasi, metode

geofsika yang sering digunakan untuk mengetahui bawah

permukaan yakni metode geolistrik dan magnetik.

Metode Geolistrik

Survey geolistrik pada umumnya bertujuan untuk mengetahui kondisi atau

struktur geologi bawah permukaan berdasarkan variasi tahanan jenis batuannya.

Struktur geologi yang dapat dideteksi dengan metode ini terutama yang

mempunyai kontras tahanan jenis yang cukup jelas terhadap sekitarnya, misalnya

untuk keperluan eksplorasi air tanah, mineral, panasbumi. Prinsip pelaksanaan

survey tahanan jenis adalah menginjeksikan arus listrik melalui elektroda arus

dan mengukur responnya (tegangan) pada elektroda potensial dalam suatu

susunan tertentu.

Berdasarkan tujuan dan cara pengubahan jarak elektroda, survey geofisikadibagi menjadi dua cara mapping dan sounding. !apping dimaksudkan untuk

mengetahui variasi hori"ontal atau lateral tahanan jenis batuan pada kedalaman

tertentu. #arak antar elektroda dibuat tetap sesuai dengan kedalaman daya

penetrasi yang diinginkan, selanjutnya seluruh susunan elektroda dipindahkan

menurut suatu lintasan tertentu. Sedangkan sounding dimaksudkan untuk

mengetahui variasi tahanan jenis batuan terhadap kedalaman (secara vertikal).

#arak antar elektroda diperbesar dalam suatu arah bentangan pada suatu titik

tertentu.

$onfigurasi metode geolistrik Schlumberger bertujuan untuk

mengidentifikasi diskontinuitas lateral (anomali konduktif lokal). %rus

diinjeksikan melalui elektroda %B, dan pengukuran beda potensial dilakukan

pada elektroda !&, dengan jarak elektroda arus (%B) jauh lebih besar dari jarak

elektroda tegangan (!&), seperti ditunjukkan 'ambar .



'ambar Skema metode tahanan jenis konfigurasi Schlumberger

Struktur resistivitas bumi adalah variasi harga resistivitas terhadap kedalaman

dari permukaan tanah, dapat dinyatakan

ahanan jenis dan kedalaman tiap lapisan dapat diturunkan dari persamaan

Secara umum harga tahanan jenis semu dinyatakan oleh hubungan sebagai

berikut



Geolistrik Tahanan Jenis Koni!"rasi Wenners#hl"$%er!er

• Sakka (*++) mengatakan bahwa tujuan survei geolistrik tahanan jenis

adalah mengetahui perbedaan tahanan jenis (resistivitas) bawah permukaan bumi

dengan melakukan pengukuran di permukaan bumi. Pengukuran dengan

konfigurasi schlumberger menggunakan elektroda, masing-masing * elektroda

arus dan * elektroda potensial dimana telah dilakukan oleh %"har dan 'unawan

andayani (*++) dengan pemodelan berskala laboratorium untuk mengukur

tahanan jenis suatu bahan dengan beberapa sampel batubara dari ambang %ir

/aya. $esimpulannya bahwa salah satu metoda geofisika yang dapat digunakan

untuk memperkirakan keberadaan dan ketebalan batubara di bawah permukaan

adalah metode geolistrik tahanan jenis. !etode geolistrik dapat mendeteksi

lapisan batubara pada posisi miring, tegak dan sejajar bidang perlapisan di bawah

permukaan.

• 0lustrasi garis ekuipotensial yang terjadi akibat injeksi arus

ditunjukkan pada dua titik arus yang berlawanan di permukaan bumi.

•

'ambar. Pola aliran arus dan bidang ekipotensial antara dua elektroda arus

dengan polaritas berlawanan (Bahri, *++1)

•



• Beda potensial yang terjadi antara !& yang disebabkan oleh injeksi

arus pada %B adalah

•

•

• Sehingga,

•

• dengan 0 arus dalam %mpere, 23 beda potensial dalam 3olt, 4 tahanan jenis

dalam 5hm meter dan k faktor geometri elektroda dalam meter.

• maka

•

• k merupakan faktor koreksi geometri dari konfigurasi elektroda potensial dan

elektroda arus.

Resisti&it'$eter

• 6esistivitymeter memberikan nilai resistansi 6 7 380 sehingga nilai

resistivitas dapat dihitung dengan



•

• Ga$%ar( Bentuk konfigurasi 9enner-Schlumberger beserta faktor geometri k

• Bumi tersusun atas lapisan-lapisan tanah yang nilai resistivitas suatu

lapisan tanah atau batuan tertentu berbeda dengan nilai resistivitas lapisan tanah

atau batuan lainnya. &ilai resistivitas ini dapat diketahui dengan menghubungkan

battery dengan sebuah %mmeter dan elektroda arus untuk mengukur sejumlah

arus yang mengalir ke dalam tanah, selanjutnya ditempatkan dua elektroda

potensial dengan jarak a untuk mengukur perbedaan potensial antara dua lokasi

(:tama, *++1).

•

Koni!"rasi Wenner)S#hl"$%er!er

•

$onfigurasi 9enner-Schlumberger adalah konfigurasi dengan sistematuran spasi yang konstan dengan catatan faktor ;n< untuk konfigurasi ini adalah

perbandingan jarak antara elektroda =-P (atau =*-P*) dengan spasi antara P-

P* seperti pada 'ambar >. #ika jarak antar elektroda potensial (P dan P*) adalah

a maka jarak antar elektroda arus (= dan =*) adalah *na ? a. Proses penentuan

resistivitas menggunakan buah elektroda yang diletakkan dalam sebuah garis

lurus (Sakka, *++).

•



Metode Ma!netik

• !etode geofisika diterapkan untuk mengetahui sifat-sifat fisik batuan

yang ada di bawah permukaan. %danya anomali dari sifat fisik batuan dapat

digunakan untuk memperkirakan keberadan sistem panas bumi di bawah

permukaan.

• @alam eksplorasi panas bumi, metode magnetik digunakan untuk

mengetahui variasi medan magnet di daerah penelitian. 3ariasi magnet

disebabkan oleh sifat kemagnetan yang tidak homogen dari kerak bumi. @imana

batuan di dalam sistem panas bumi pada umumnya memiliki magnetisasi rendah

dibanding batuan sekitarnya. al ini disebabkan adanya proses demagnetisasi

oleh proses alterasi hidrotermal, dimana proses tersebut mengubah mineral yang

ada menjadi mineral-mineral paramagnetik atau bahkan diamagnetik.

• &ilai magnet yang rendah tersebut dapat menginterpretasikan "ona-

"ona potensial sebagai reservoar dan sumber panas.

•

S"se*ti%ilitas Ke$a!netan

• $emudahan suatu benda magnetik untuk dimagnetisasi ditentukan

oleh suseptibitas kemagnetan k dapat dirumuskan dengan persamaan berikut

•

• Besaran yang tidak berdimensi ini merupakan parameter dasar yang

digunakan dalam metode magnetik. Berdasarkan harga suseptibilitas k, benda-

benda magnetik dapat dikategorikan sebagai diamagnetik, paramagnetik,

ferromagnetik. @iamagnetik adalah benda yang mempunyai niai k kecil dan

negatif. Paramagnetik adalah benda magnetik yang mempunyai nilai k kecil dan

positif. Sedangkan Aerromagnetik adalah benda magnetik yang mempunyai nilai

k positif dan besar.

•

•

•



•

Ind"ksi Ma!netik

• Suatu bahan magnetik yang diletakkan dalam medan luar akan

menghasilkan medan tersendiri yang meningkatkan nilai total medan magnetik

bahan tersebut. 0nduksi magnetik yang didefinisikan sebagai medan total bahan.

•

Medan Ma!net B"$i

• Pengertian umum medan magnet bumi adalah medan dimana dapat

dideteksi distribusi gaya magnet. Pada tahun >C 'auss pertama kali melakukananalisa harmonik dari medan magnet bumi untuk mengamati sifatsifatnya.

%nalisa selanjutnya yang dilakukan oleh para ahli mengacu pada kesimpulan

umum yang dibuat oleh 'auss yaitu

. 0ntensitas medan magnet bumi hampir seluruhnya dari dalam bumi

*. !edan yang teramati di permukaan bumi dapat didekati dengan persamaan

harmonik yang pertama berhubungan dengan potensial dwikutub di pusat

bumi. @wikutub 'auss ini mempunyai kemiringan (menyimpang) kira-kira

,1+ terhadap sumbu geografis.

•

• Sumber medan magnet bumi secara umum dibagi menjadi tiga, yaitu

medan magnet utama bumi (main field), medan luar (eDternal field), dan medan

anomali (anomaly field).

•

• *C*-E>1--S!

• 11F-C>>--PB

• CC>-*F--S!



present engaged in geophysical field work and research. %lthough geophysics

was first applied to the location of mineral deposits in the E++Gs, refinements

in techniHue have not kept pace with the needs of the mining industry. his is

not solely the responsibility of the mining geophysicist. e has been

hampered by a lack of research funds, by the most compleD geologic

situations possible, and by the small si"e of the target.

•

• 0t is rumored that new electrical techniHues are being developed by the mining

industry which show promise of much greater resolving power than has

heretofore been achieved. !ining geologists today feel the need for additional

tools to aid them in mineral eDploration, because attention is being focused on

areas where outcrops are rare or unknown. he responsibility for providing

these tools has fallen on the geophysicist and geochemist. Problems faced by

the mining geophysicist were discussed at a recent meeting of the Society of

JDploration 'eophysicists.I 'eophysics applied to mining in the :nited

States is in the same position today that petroleum geophysics was a Huarter of

a century ago. he addition by the :nited States Bureau of 6eclamation of geophysicists to its engineering and geologic staff indicates interest in

applications of geophysics to civil-engineering problems.

•

• 0t is beyond the scope of this chapter to discuss the detailed techniHues

involved in geophysical eDploration, and only a general discussion of the topic

is presented. Aor a complete treatment, the reader is referred tc the several teDt

books on geophysical methods of eDploration.I I I Statistics

•

• @uring CF the drain on our oil resources was greater than ever before, yet,

according to Jckhardt I the industry was able not only to maintain its reserves

but to increase them. /ahee GI shows that of the >,F new-field wildcat wells

drilled in CF, >C became oil producers. 0t may be interesting to compare

the effort of the various eDploration techniHues in these unproved areas +.1



percent of the holes drilled only on geologic information were producersL E.F

percent drilled only on geophysical information were successfulL F.F percent

drilled on combined geophysical-geologic information were producersL and

only >. percent of the wells drilled on nontechnical information became

productive. 0t is little wonder that the petroleum industry spent a minimum of

M+1,+++,+++ on geophysical eDploration during CF, not including the

millions spent on research.

•

• he number of geophysical crews in the field has shown a steady increase,

averaging about 111 crews during CF. his is double the number reported in

C*. 6apid eDpansion of seismic programs is chiefly accountable for the

increase, as the number of magnetic and gravity parties in the field has

decreased somewhat during the past several years. (See fig. 1E.)

geofisika bawah permukaan

Documents