Geofisiana Edisi Oktober, Geofisika Aero Satelit

Halo Sobat Geofisika!!!

Kalian pasti tau kan metode Geofisika itu apa saja? Ada metode Geofisika yang menggunakan parameter fisika resistivitas listrik, magnetik, suhu, densitas, dan masih banyak lagi. Semua parameter tersebut tentunya butuh suatu instrumen atau alat untuk mengukur berbagai target yang diinginkan. Nah, salah satu metode Geofisika juga ada yang menggunakan Satelit untuk mendapatkan data spasial, namanya Geofisika Aero-Satelit. Pada kesempatan kali ini kami mempersembahkan Geofisiana Edisi Oktober, yang akan membahas tentang apa itu Geofisika Aero-Satelit. read more

Read more
Geofisiana Edisi Juli, Metode – Metode Geofisika dan Aplikasinya

Halo Sobat Geofisika!!!

Sebagai seorang Geofisikawan tentunya kita perlu mengetahui apa saja dan bagaimana cara kerja metode – metode Geofisika yang ada. Nah, karena itu pada kesempatan kali ini kami mempersembahkan Geofisiana Edisi Juli, yang akan membahas tentang metode – metode Geofisika dan aplikasinya dalam dunia nyata.

Metode geofisika adalah serangkaian metode yang digunakan dalam ilmu geofisika untuk mempelajari serta memahami struktur dan sifat bumi menggunakan prinsip-prinsip fisika. Metode geofisika ini dapat digunakan dalam berbagai hal seperti eksplorasi sumber daya alam sampai mitigasi bencana. Untuk lebih mengetahui bagaimana seluk beluk mengenai metode Geofisika, yuk simak video di bawah ini! Jangan lupa untuk selalu mantengin video – video Geofisiana selanjutnya! read more

Read more
Geofisiana Edisi Mei, Proses Terjadinya Gunung Meletus

Halo Sobat Geofisika!!!

Seperti yang kita tahu bahwa di negara kita sangat banyak ditemukan gunung berapi hampir di semua pulau di Indonesia. Tentunya kita perlu mengetahui bagaimana proses terjadinya gunung api dan apa saja bahaya yang mengancam. Karena itu, pada kesempatan kali ini kami mempersembahkan Geofisiana Edisi Mei, yang akan membahas tentang proses terjadinya gunung meletus, berawal dari erupsi sampai terjadinya letusan.

Gunung meletus merupakan salah satu bencana yang ada di sekitar kita dan patut kita waspadai. Terlebih bagi kita masyarakat Indonesia yang tinggal di daerah kawasan “Ring of Fire” Pasifik yang membuat wilayah Indonesia sangat banyak dijumpai gunung api yang aktif. Untuk lebih mengetahui bagaimana proses erupsi gunung api dan bahayanya, yuk simak video di bawah ini! Jangan lupa untuk selalu mantengin video – video Geofisiana selanjutnya! read more

Read more
Post Event Geophysics Expedition 2022

Geophysics Expedition merupakan rangkaian program kerja dari departemen akademik HMGF UGM yang bertujuan untuk mengenalkan medan lapangan serta kegiatan akuisisi menggunakan metode Geofisika.

Kegiatan terdiri 3 rangkaian acara. Ketiga rangkaian acara tersebut adalah yang pertama pre-event yaitu sesi kelas dan coba alat. Kedua Main event yaitu kegiatan akuisisi di lapangan, dan Terakhir Post event yaitu pengolahan data dan pembuatan poster.

Kegiatan Geophysics Expedition telah terlaksana pada tanggal 29 Juli – 1 Agustus 2022 di desa Hargorejo, Kecamatan Kokap, Kabupaten Kulonprogo, Yogyakarta. read more

Read more
Apa Sih Offshore Drilling itu?

Offshore Drilling adalah kegiatan eksplorasi dan eksploitasi minyak dan gas bumi yang dilakukan di lepas pantai atau jauh dari daratan. Dalam kegiatan offshore, eksplorasi dan eksploitasi dilaksanakan dengan menggunakan Platform Lepas Pantai terpancang (JacketJack up dan lain-lain) maupun terapung (Spar, TLP, FPSO dan lain-lain).

Untuk mengetahui lebih jelas lagi mengenai offshore drilling simak videonya yaa.
Dan jangan lupa pantengin terus instagram HMGF biar ga ketinggalan informasi geofisiana berikutnya.

Read more
Pemanfaatan Metode Resistivitas dalam Pendugaan Air Tanah

Metode geolistrik adalah metode geofisika yang memanfaatkan sifat-sifat kelistrikan untuk menginterpretasikan permukaan bawah bumi. Metode geolistrik itu sendiri merupakan salah satu metode geofisika aktif. Dikatakan metode geofisika aktif karena prinsip utamanya yaitu menginjeksikan arus listrik yang berasal dari luar sistem ke dalam tanah. Tujuan utama dari metode geolistrik yaitu untuk mencari nilai resistivitas dari suatu batuan. Semakin tinggi nilai resistivitas maka batuan tersebut semakin sulit dialiri arus listrik, begitupun sebaliknya. Selain itu, dapat pula digunakan untuk mencari sifat kelistrikan lainnya seperti medan induksi dan potensial diri. Di dalam metode geolistrik ini dibagi menjadi tiga kelompok, yaitu:

  1. Metode resistivitas
  2. Self Potential (SP)
  3. Induced Polarization (IP)

Metode resistivitas atau sering juga disebut tahanan jenis merupakan salah satu dari ketiga kelompok metode geolistrik yang ada. Metode resistivitas sangat cocok digunakan untuk mengetahui keadaan bawah permukaan bumi dengan cara mempelajari sifat-sifat aliran listrik yang terkandung dalam suatu batuan. Yang dipelajari mencakup besaran medan potensial dan medan elektromagnetik yang disebabkan oleh aliran listrik secara alami maupun buatan. Prinsip kerja dari metode resistivitas yaitu arus listrik diinjeksikan ke dalam bumi melalui dua elektroda arus, sedangkan beda potensial yang terjadi diukur melalui dua elektroda potensial. Hasil pengukuran arus dan beda potensial untuk setiap jarak elektroda tertentu, dapat digunakan untuk menentukan variasi nilai resistivitas dari  masing-masing lapisan di bawah titik ukur. Variasi nilai resistivitas yang diperoleh, dapat menunjukkan perbedaan komposisi, ketebalan, bahkan tingkat kontaminasi. Nilai resistivitas yang didapatkan merupakan nilai resistivitas semu.

Metode resitivitas didasarkan pada anggapan bahwa bumi mempunyai sifat homogen isotropis. Dengan asumsi tersebut, nilai resistivitas yang terukur merupakan resistivitas yang sebenarnya dan tidak tergantung pada spasi elektroda. Namun keadaan di lapangan menunjukkan bahwa bumi tersusun atas lapisan-lapisan dengan resistivitas yang berbeda-beda. Sehingga, nilai potensial yang terukur merupakan pengaruh dari lapisan-lapisan tersebut. Karenanya, harga resistivitas yang diukur seolah-olah merupakan harga resistivitas untuk satu lapisan saja Resistivitas yang terukur sebenarnya adalah resistivitas semu (ρa). Nilai resistivitas semu dapat dituliskan pada persamaan:

ρa = K . ΔV/I ………… Persamaan 1.1

dimana K merupakan faktor geometri (besaran koreksi letak kedua elektroda potensial terhadap letak elektroda arus).

K = 2π / [(1/r1  – 1/r2 )- (1/r3 – 1/r2 )]…………………………Persamaan 1.2

Metode resistivitas dapat dibagi lagi ke dalam dua kelompok yaitu metode resistivitas mapping dan sounding. Metode resistivitas mapping merupakan metode resistivitas yang bertujuan mempelajari variasi nilai resistivitas pada lapisan bawah permukaan secara horizontal. Di dalam metode ini dipergunakan konfigurasi elektroda yang sama untuk semua titik pengamatan di permukaan bumi serta dibuat kontur isoresistivitasnya. Sedangkan metode resistivitas sounding merupakan metode resistivitas yang mempelajari variasi resistivitas batuan di bawah permukaan bumi secara vertikal. Pada metode ini pengukuran titik sounding dilakukan dengan mengubah besarnya jarak elektroda. Pengubahan jarak elektroda dilakukan dari jarak yang terkecil kemudian membesar secara gradual. Jarak elektroda ini sebanding dengan kedalaman lapisan batuan yang terdeteksi. Semakin dalam lapisan batuan, maka semakin besar jarak elektroda begitupun sebaliknya. Di dalam metode resistivitas sounding dikenal beberapa konfigurasi elektroda di antaranya yaitu:

  1. Konfigurasi Wenner

Pada konfigurasi Wenner, besarnya jarak antar elektroda dibuat sama. Dalam pengukuran kedalaman, elektroda dibentangkan pada pusat pengukuran dan diukur dengan menambah jarak dari masing-masing elektroda. Faktor geometri (K) yaitu:

K = 2πa ………………………………………………………………… Persamaan 1.3

Gambar 1.1 Susunan Elektroda Konfigurasi Wenner (Sumber: https://www.researchgate.net/)

 

  1. Konfigurasi Schlumberger

Dalam konfigurasi Schlumberger, elektroda arus berjarak lebih besar daripada elektroda potensial. Pada pengukuran vertikal, elektroda potensial tetap di tempat sedangkan elektroda arus berubah jarak secara simetris.  Faktor geometri (K) yaitu:

K = π (L²- l²)/2l …………………………………………………………………….. Persamaan 1.4

Gambar 1.2 Susunan Elektroda Konfigurasi Schlumberger (Sumber: https://www.researchgate.net/)

 

  1. Konfigurasi Dipole – Dipole

Pada konfigurasi Dipole-dipole, sesama elektroda potensial berjarak dekat tetapi berjarak jauh dari pasangan elektroda arus.  Faktor geometri (K) yaitu:

K = π [(r³/a )- r²] ……………………………………………………………….. Persamaan 1.5

Gambar 1.3 Susunan Elektroda Konfigurasi Dipole-Dipole (Sumber: https://www.researchgate.net/)

 

  1. Konfigurasi Pole – Dipole

Pada konfigurasi Pole-dipole memiliki nilai faktor geometri (K) sebesar:

K = 2πab / (b-a)………………………………………………………………. Persamaan 1.6

Gambar 1.4 Susunan Elektroda Konfigurasi Pole-Dipole (Sumber: https://openei.org/)

 

Secara umum metode resistivitas baik digunakan untuk eksplorasi dangkal. Selain itu metode resistivitas juga dapat diaplikasikan ke dalam bidang hidrologi. Penggunaan metode resistivitas dalam bidang hidrologi misalnya untuk mencari air tanah. Dalam prosesnya peralatan yang dipakai yaitu:

  1. Satu set alat resistivity meter, yang terdiri dari:
  2. Sumber arus
  3. Beda potensial
  4. Dua buah roll kabel dengan panjang masing-masing 80m dengan spasi 5m yang terdapat tembaga ulir
  5. Kabel cadangan
  6. ACCU
  7. Elektroda arus berbahan stainless steel
  8. Elektroda potensial berbahan tembaga
  9. Palu
  10. Batang tembaga sebagai elektroda potensial
  11. GPS
  12. Lembar data lapangan, papan jalan, dan alat tulis
  13. Payung/terpal

Data-data yang diperoleh di lapangan nantinya akan diolah dengan menggunakan software IP2Win dan Progress3. Setelah data diolah dengan menggunakan software tersebut nantinya didapatkan kurva sounding dan interpretasi 2D. Dari kurva sounding dapat diketahui nilai resistivitas tiap lapisan, kedalaman lapisan, dan tebal lapisan. Dari data resistivitas yang diperoleh maka akan diketahui jenis batuannya.

 Gambar 1.5 Rentang Resistivitas dan Konsuktivitas Batuan (Sumber: https://media.neliti.com/)

 

Gambar 1.6 Contoh Hasil Kurva Sounding (Ratinah, Wawong Dwi, dkk.(2020)) read more

Read more
Magnetotelurik dalam Studi Eksplorasi Panas Bumi di Indonesia

Metode elektromagnetik adalah metode geofisika yang memanfaatkan gelombang elektromagnetik alamiah maupun buatan manusia untuk mengetahui sifat fisis (resistivitas) di bawah permukaan bumi. Pemanfataan metode elektromagnetik disesuaikan dengan sumber daya manusia dan sumber daya alam pada setiap negara. Metode ini dapat dimanfaatkan untuk eksplorasi sumber daya geologi (seperti panas bumi, minyak dan gas bumi, serta bahan tambang) maupun dimanfaatkan untuk penelitian kegempaan. Di Indonesia, metode elektromagnetik sering dimanfaatkan untuk eksplorasi panas bumi, mengingat sumber daya panas bumi yang ada di Indonesia masih sangat melimpah (lihat postingan sebelumnya mengenai “Potensi Melimpah dari Geothermal”).

Berdasarkan sumber gelombang elektromagnetik, metode elektromagnetik dibagi menjadi dua, yakni pasif yaitu memanfaatkan gelombang elektromagnetik alamiah seperti metode magnetotelurik, serta aktif yang memanfaatkan gelombang elektromagnetik buatan seperti metode CSEM, CSMT, TEM, VLF, GPR. Metode yang paling sering digunakan untuk eksplorasi panas bumi adalah magnetotelurik.

Gambar 1. Skema Pengukuran menggunakan metode magnetotelurik
(Sumber : http://majalah1000guru.net)

Magnetotelurik (MT) adalah metode elektromagnetik pasif yang mengukur perubahan medan magnet dan medan listrik secara alamiah. Dengan mengetahui kedua perubahan tersebut di suatu tempat maka dapat diketahui nilai konduktivitas di bawah permukaan bumi. Metode MT dilakukan dengan mengukur medan listrik menggunakan elektroda dan koil untuk mengukur medan magnet yang diletakkan di permukaan tanah.

 

Gambar 2. Sumber sinyal magnetotelurik (a) petir dan (b)solar wind (sumber : http://majalah1000guru.net)

 

Sumber sinyal untuk metode magnetotelurik adalah medan magnetik yang berasal dari dalam dan luar bumi serta memiliki rentang frekuensi yang bervariasi. Medan magnet yang berasal dari dalam disebabkan oleh pergerakan mantel bumi terhadap inti bumi, contohnya solar wind. Sedangkan, medan magnet yang berasal dari luar bumi adalah medan magnet yang dihasilkan di atmosfer dan magnetosfer, seperti peristiwa petir yang menyambar. Semua sumber medan magnetik tersebut memiliki nilai yang bervariasi terhadap waktu, tetapi yang dimanfaatkan pada metode magnetotelurik hanya medan magnetik yang berasal dari luar bumi dengan rentang frekuensi yang lebih besar. Metode MT mempunyai rentang frekuensi yang panjang sehingga mampu untuk investigasi dari kedalaman beberapa puluh meter hingga ribuan meter di bawah permukaan bumi.

Gambar 3. Prinsip kerja metode magnetotelurik (sumber : http://majalah1000guru.net)

Prinsip kerja metode magnetotelurik didasarkan pada proses penjalaran gelombang dan induksi elektromagnetik yang terjadi pada anomali bawah permukaan. Medan elektromagnetik yang menembus bawah permukaan akan menghasilkan medan listrik dan magnetik sekunder (arus eddy/arus telurik) dalam material konduktif di dalam bumi, yang kemudian direkam oleh sensor (alat magnetotelurik). Menggunakan salah satu pendekatan yang digunakan dalam metode ini adalah bahwa medan elektromagnetik merupakan gelombang bidang yang merambat tegak lurus ke permukaan bumi.

Hasil pengolahan data metode magnetotelurik satu dimensi berupa grafik resistivitas semu dan fase terhadap frekuensi (grafik MT), dan nantinya data-data satu dimensi pada semua titik pengukuran tersebut akan diinversi dan digabungkan menjadi satu lintasan. Hasil pengolahan inversi data berupa gambar dua dimensi nilai resistivitas terhadap kedalaman.

 

Gambar 4. Contoh grafik MT (a) Frekuensi terhadap resistivitas semu, dan (b) frekuensi terhadap fase (sumber : Syahwanti Hezliana. Dkk. 2014)

 

Gambar 5. Contoh struktur lapisan bawah permukaan resistivitas terhadap kedalaman (sumber : Syahwanti Hezliana. Dkk. 2014)

Magnetotelurik dapat diterapkan dalam studi eksplorasi panas bumi (geothermal). Dalam eksplorasi panas bumi dilakukan dua survei pendahuluan, yang pertama adalah survei geokimia untuk mengetahui kandungan kimia dalam sumber panas tersebut dan survei geofisika yang bisa menggunakan metode magnetotelurik untuk mengidentifikasi struktur bawah permukaan tanah seperti caps rock (batuan tudung), reservoir, dan sumber panas. Dengan menggunakan metode MT hasilnya akan berupa penampang tahanan jenis semu (apparent resistivity) bawah permukaan. Nilai tahanan jenis semu pada komponen eksplorasi panas bumi seperti caps rock adalah <10 Ωm, lapisan reservoir memiliki nilai tahanan jenis semu 10-60 Ωm, dan sumber panas bumi memiliki nilai tahanan jenis semu sebesar >60 Ωm. Frekuensi yang digunakan dalam MT berkisar 10-4 – 104  Hz.

Sumber panas bumi jenis hidrothermal sangat melimpah dan paling umum ditemui di Indonesa. Hal ini diakibatkan oleh adanya tumbukan Lempeng Pasifik, Lempeng Eurasia, dan Lempeng Indo-Australia. Interaksi antarlempeng menyebabkan adanya arus konveksi di mantel bumi, di mana arus konveksi ini menyebabkan adanya hidrothermal. Pelaksanaan eksplorasi panas bumi di permukaan diperkirakan adanya perambatan panas dari bawah permukaan atau adanya fluida panas bumi yang mengalir ke atas melalui rekahan-rekahan batuan.

 

Daftar Pustaka

Agung, L., 2009, Pemodelan Sistem Geothermal dengan Menggunakan Metode Magnetotelurik di Daerah Tawau, Sabah, Malaysia, Universitas Indonesia, Program Studi Fisika, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Depok, (Skripsi).

Geofisika Indonesia. 2020 . Metode MT untuk Geothermal (Magnetotelurik) untuk Identifikasi Struktur Dalam. Online. Available at : https://geofisika.id/metode-mt-untuk-geothermal-magnetotelurik-identifikasi-struktur-dalam/ diakses pada 7 November 2020

Sufyana, Candra Mecca. 2020. Pemanfaatan Medan Elektromagnetik Untuk Eksplorasi Bawah Permukaan Bumi. Online. Available at :  http://majalah1000guru.net/2020/03/medan-elektromagnetik-bumi/.diakses 8 November 2020

Sulistio I., dkk. 2018. Aplikasi Metode Magnetotellurik Dalam Kegiatan Eksplorasi Panas Bumi Di Daerah “X”. Bandung : Prosiding Teknik Pertambangan. Vol.IV, No. 2 (2018), Hal.703.

Syahwanti Hezliana. Dkk. 2014. Aplikasi Metode Magnetotellurik untuk Pendugaan Reservoir Panas Bumi (Studi Kasus: Daerah Mata Air Panas Cubadak, Sumatera Barat). Pontianak : Positron.Vol. IV, No. 2 (2014), Hal. 71 – 78

Read more
Megathrust : Pahami, Bukan Takuti

Akhir-akhir ini ramai menjadi perbincangan mengenai tsunami setinggi 20 meter yang berpotensi menerjang pesisir selatan pulau Jawa. Potensi tsunami ini terjadi akibat adanya gempa yang terjadi pada zona subdusi di bagian selatan Pulau Jawa. Zona subduksi di sebelah selatan Indonesia ini terbentuk dari pertemuan tiga lempeng aktif yaitu lempeng Indo-Australia, lempeng Eurasia, dan lempeng Pasifik. Zona subduksi sendiri merupakan area bertemunya lempeng samudra yang tersusun atas batuan basal dengan densitas tinggi dan lempeng benua yang densitasnya lebih rendah. Kontak antara kedua lempeng merupakan sumber gempa dengan kekuatan yang besar atau seringkali disebut megathrust. [1] read more

Read more
Metode Gravitasi dalam Analisis Cekungan Hidrokarbon

Metode gravitasi merupakan salah satu metode geofisika yang cukup popular. Metode gravitasi termasuk kedalam metode geofisika pasif. Disebut pasif karena sumbernya berasal dari alam dan bukan buatan. Metode gravitasi ini didasarkan pada Hukum Gravitasi Newton yang mana dirumuskan ke dalam:

Keterangan:

F   = Gaya gravitasi antara dua titik massa yang ada (N)

G   = Konstanta Gravitasi Newton (6673 x 10-11 Nm2/kg2)

m1 = Massa benda pertama (Kg)

m2 = Massa benda kedua (Kg)

r    = Jarak antar benda pertama dengan kedua (m)

 

Metode gravitasi prinsip dasarnya yaitu memanfaatkan variasi nilai densitas yang terdistribusi kedalam setiap lapisan bumi. Setiap lapisan pasti tersusun atas batuan serta mineral yang berbeda-beda hal itu menyebabkan pula nilai densitasnya berbeda-beda dan hal tersebut dapat mempengaruhi variasi medan gravitasi bumi. Sehingga akan terjadi suatu anomali gravitasi. Parameter yang diukur dalam metode ini yaitu nilai percepatan gravitasi pada lokasi survey. Adanya anomali gravitasi menandakan bahwa terdapat perbedaan striuktur lapisan maupun jenis batuan dan mineralnya. Batuan yang memiliki nilai densitas yang rendah maka nilai porositasnya tinggi. Porositas juga berbanding lurus dengan permeabilitas. read more

Read more
Apa sih hubungan Metode Geofisika dengan Geoteknik?

Dalam skala yang berbeda, metode geofisika dapat diterapkan secara global yaitu untuk menentukan struktur bumi, secara lokal yaitu untuk eksplorasi mineral dan pertambangan termasuk minyak bumi dan dalam skala kecil yaitu untuk aplikasi geoteknik (penentuan pondasi bangunan dll).

Read more