EKSPLORASI GEOFISIKA
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 :
a.
Survei pendahuluan (penentuan
lintasan).
b.
Pemancangan (penandataan titik-titik
ukur) dalam areal target.
c.
Pengukuran lapangan.
d.
Pembuatan peta-peta geofisika.
e.
Penarikan garis-garis isoanomali.
f.
Penggambaran profile.
g.
Interpretasi anomali.
1.
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.
Dasar teori yang dipakai dalam
metoda ini adalah Hukum Newton tentang gravitasi bumi. Untuk bumi yang
berbentuk bulat, homogen, dan tidak berotasi, maka massa bumi (M) dengan
jari-jari (R) akan menimbulkan gaya tarik pada benda dengan massa (m) di
permukaan bumi sebesar :
Harga rata-rata gayaberat di permukaan
bumi adalah 9.80 m/s2. Satuan yang digunakan adalah gayaberat adalah
milliGal (1 mGal = 10-3 Gal = 10-3 cm/s2)
atau ekivalen dengan 10 gu (gravity unit). Variasi gaya berat yang disebabkan
oleh variasi perbedaan densitas bawah permukaan adalah sekitar 1 mGal (100 mm/s2).
Karena bentuk bumi bukan merupakan
bola pejal yang sempurna, dengan relif yang tidak rata, berotasi serta ber
revolusi dalam sistem matahari, tidak homogen. Dengan demikian variasi
gayaberat di setiap titik permukaan bumi akan dipengaruhi oleh 5 faktor, yaitu
:
·
Lintang.
·
Ketinggian.
·
Topografi.
·
Pasang surut.
·
Variasi densitas bawah permukaan
sehingga dalam pengukuran dan
interpretasi, faktor-faktor tersebut harus diperhatikan (dikoreksi).
1.1. 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. Series dari hasil perhitungan akan diplot pada kertas
grafik terhadap waktu .
1.2. Koreksi
Hasil Observasi
Seperti yang telah disebutkan di atas bahwa, harga pengukuran gayaberat di
permukaan bumi dipengaruhi oleh 5 faktor. Sedangkan dalam melakukan survei
gayaberat 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.
1.2.1. Koreksi lintang (latitude)
Koreksi terhadap titik pengukuran terhadap kutub bumi.
, dimana F1 dan F0 adalah koordinat titik pengukuran
dan titik base.
1.2.2. Koreksi elevasi (Free-Air Correction)
Koreksi ini merupakan koreksi terhadap pengaruh ketinggian pengukuran
terhadap medan gravitasi bumi.
FAC = 3,086 h gu, dimana h adalah elevasi titik pengukuran.
1.2.3. Koreksi Bouguer (Bougeur correction)
Koreksi massa lapisan yang diasumsikan berada diantara titik amat dengan
bidang referensi .
1.2.4. Koreksi topografi (Terrain
correction)
Koreksi topografi, Tc, adalah koreksi pengaruh topografi terhadap
gayaberat pada titik amat, akibat perbedaan ketinggian antara titik
observasi dengan base.
1.3. Anomali
Bouguer
Merupakan anomali yang dicari dengan cara mereduksi hasil pengukuran
lapangan dengan koreksi-koreksi seperti yang telah diuraikan di atas.
Dg = {Dgobs ±
DgF + (3,086 – 0,4191r) h + Tr} gu
2. 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.
Gaya magnet (F) yang ditimbulkan oleh dua buah kutub yang berjarak (r)
dengan muatan masing-masing (m1)dan (m2) adalah :
, dimana :
m adalah permeabilitas magnetik medium.
Kuat medan
magnetik (H) pada suatu titik dengan jarak (r) dari muatannya adalah :
,
Jika suatu benda berada dalam medan magnetik dengan kuat medan (H), maka
akan terjadi polarisasi magnetik (I) sebesar :
I = k.H,
dimana k
adalah kerentanan (susceptibilities) magnetik.
Polarisasi magnetik (I) disebut juga dengan intensitas magnetisasi pada
suatu medan magnet lemah. Kerentanan magnetik yang merupakan sifat kemagnetan
suatu benda/batuan yang besarannya dalam satuan SI atau dalam emu yang
diberikan oleh hubungan sebagai berikut :
k = 4p.k‘
dimana k’ adalah kerentanan magnetik dalam satuan emu dan k dalam SI.
Medan magnetik yang terukur oleh magnetometer (B) adalah medan magnet
induksi, sebagai berikut :
Faktor (1+k) dilambangkan dengan mr atau dikenal dengan
permeabilitas magnetit relatif. Jika k diabaikan, maka m0mr =
m, yang dikenal sebagai permeabilitas absolut (ohm.dt/m).
2.1. 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). Mineral-mineral dengan sifat magnet yang cukup
tinggi antara lain :
Ø
Oksida-oksida
besi : FeO – Fe2O3 – TiO2.
Ø
Sulfida-sulfida
dalam series troilite-phyrotit
2.2. 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.
Setiap jenis batuan mempunyai sifat dan karakteristik tertentu dalam medan
magnet yang dimanifestasikan dalam parameter kerentanan magnetik batuan atau
mineralnya (k). Dengan adanya perbedaan dan sifat khusus dari tiap jenis batuan
atau mineral inilah yang melandasi digunakannya metoda magnetik untuk kegiatan
eksplorasi maupun kepentingan geodinamika. Pada Tabel 1 dapat dilihat daftar
kerentanan magnetik (k) beberapa jenis batuan dan mineral yang umum dijumpai.
Tabel
1 Kerentanan magnet dalam beberapa batuan dan mineral
(Telford, 1990., dan Parasnis, 1973).
Tipe
Batuan
|
Kerentanan
(x 103)
|
Tipe
Mineral
|
Kerentanan
(x 103)
|
Dolomite
|
0 – 0.9
|
Graphite
|
0.1
|
Limestones
|
0 – 0.3
|
Quartz
|
-0.01
|
Sandstones
|
0 – 20
|
Rock salt
|
-0.01
|
Shales
|
0.01 – 15
|
Gypsum
|
-0.01
|
Amphibolite
|
0.7
|
Calcite
|
-0.001 – 0.01
|
Schist
|
0.3 – 3.0
|
Coal
|
0.02
|
Phyllite
|
1.5
|
Clays
|
0.2
|
Gneiss
|
0.1 – 25
|
Chalcopyrite
|
0.4
|
Quartzite
|
4.0
|
Siderite
|
1 – 4
|
Serpentine
|
3 – 17
|
Pyrite
|
0.05 – 5
|
Granite
|
0 – 50
|
Limonite
|
2.5
|
Rhyolite
|
0.2 – 35
|
Hematite
|
0.5 – 35
|
Dolorite
|
1 - 35
|
Chromite
|
3 – 110
|
Diabase
|
1 – 160
|
Ilmenite
|
300 – 3500
|
Porphyry
|
0.3 – 200
|
Magnetite
|
1200 – 19200
|
Gabbro
|
1 – 90
|
||
Basalts
|
0.2 – 175
|
||
Diorite
|
0.6 – 120
|
||
Peridotite
|
90 – 200
|
||
Andesite
|
160
|
||
Porfiri
|
0.22 – 210
|
||
Berdasarkan sifat magnetik yang ditunjukkan oleh kerentanan magnetiknya,
batuan dan mineral dapat diklasifikasikan dalam :
a. Diamagnetik, mempunyai kerentanan
magnetik (k) negatif dan kecil artinya bahwa orientasi elektron orbital
substansi ini selalu berlawanan arah dengan medan magnet luar. Contohnya :
graphite, marble, quarts dan salt.
b. Paramagnetik, mempunyai harga
kerentanan magnetik (k) positif dan kecil
c. Ferromagnetik, mempunyai harga
kerentanan magnetik (k) positif dan besar yaitu sekitar 106 kali
dari diamagnetik/paramagnetik.
Sifat kemagnetan substansi ini dipengaruhi oleh keadaan suhu, yaitu pada
suhu diatas suhu Curie, sifat kemagnetannya hilang. Efek medan magnet dari
substansi diamagnetit dan hampir sebagian besar paramagnetik adalah lemah.
2.3. 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. Suatu hal yang penting
dalam pengolahan data survei magnetik adalah zero level, dan pekerjaan
interpretasi dimulai dari daerah zero level tersebut.
2.4. Interpretasi
Dari interpretasi data magnetik, parameter-parameter tubuh bijih yang akan
diperhitungkan adalah :
a. Kedalaman dari permukaan.
b. Panjang (dimensi) endapan.
c. Arah endapan.
d. Batas bawah endapan.
e. Ketebalan dari penampang.
f.
Intensitas
magnetik untuk memperkirakan tipe tubuh bijih
2.5. Contoh
Model Anomali Magnetik
Pada Gambar 7 dapat dilihat peta iso magnetik hasil survei magnetik batuan
predominantly granulit pada daerah Udal Center Sweden, dengan nilai maksimum
1600g. Kemudian dari peta kontur tersebut dibuat penampang melintang yang
memotong daerah anomali, dan diinterpretasikan susunan batuan serta titik
anomali (bijih) yang akan ditentukan .
2.5.1. 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 :
a. The small background potenstials, yang mempunyai interval (fraksi)
sampai dengan puluhan mV. Potensial alami ini juga dapat bernilai minus.
b. Potensial mineralisasi, yang mempunyai
orde dari ratusan mV sampai dengan ribuan mV.
Secara umum, peralatan yang digunakan pada metoda potensial diri ini
terdiri dari elektroda, kabel, dan voltmeter. Elektroda yang digunakan terbuat
seperti tabung panjang yang diisi dengan larutan CuSO4 dengan
porosnya terbuat dari dari tembaga. Tipe lainnya dikenal dengan elektroda
Calomel yang diisi oleh KCl-HgCl2. Voltmeter digunakan sebagai
penghubung elektroda-elektroda.
Ada dua alternatif dalam melakukan pengukuran metoda potensial diri ini :
a. Cara yang pertama, salah satu elektroda
tetap, sedangkan yang satu lagi bergerak pada lintasannya.
b. Cara yang kedua, kedua elektroda
bergerak bersamaan secara simultan, katakanlah dengan interval 50 m.
Hasil pengukuran digrafikkan antara jarak (m) dengan hasil pengukuran (mV).
Jika gradien hasil pengukuran memperlihatkan gradien yang tinggi (negatif ke
positif yang tinggi) terhadap zero level dapat dijadikan sebagai indikator
anomali (titik infleksi).
Hasil dari survei potensial ini disajikan dalam bentuk peta isopotensial,
dan interpretasi dilakukan terhadap daerah anomali dengan menggunakan penampang
melintang yang memotong daerah anomali.
2.5.2. 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.
Pada Gambar 11 dapat dilihat sebaran arus pada permukaan akibat arus
listrik yang dikirim ke bawah permukaan. Garis tegas menunjukkan arus yang
dikirim mengalami respon oleh suatu lapisan yang homogenous. Sedangkan arus
putus-putus menunjukkan arus normal dengan nilai yang sama. Garis-garis
tersebut disebut dengan garis equipotensial.
Berdasarkan harga resistivitas listriknya, batuan/mineral dapat
dikelompokkan menjadi tiga:
a. Konduktor baik (10-8<r<1W.m).
b. Konduktor sedang (1<r<107W.m).
c. Konduktor baik (r>107W.m)
2.6. 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, yaitu :
Faktor geometri K, merupakan unsur penting dalam perdugaan geolistrik baik
pendugaan vertikal maupun horizontal, karena faktor geometri akan tetap untuk
posisi AB dan MN yang tetap.
2.7. Konfigurasi
Susunan Alat
Untuk mempermudah pekerjaan dan perhitungan interpretasi, penempatan elektroda
diatur menurut aturan tertentu. Beberapa aturan tersebut antara lain :
2.7.1. Metoda Wenner
Keuntungan dan keterbatasan metoda Wenner :
a. Sangat sensitif terhadap perubahan
lateral setempat (gawir/lensa setempat).
b. Karena bidang equipotensial untuk benda
homogen berupa bola, data lebih mudah diproses atau dimengerti.
c. Jarak elektroda arus dengan potensial
relatif lebih pendek dari sehingga daya tembus alat sama lebih besar.
d. Memerlukan tenaga/buruh lebih banyak.
2.7.2. Metoda Schlumberger
Keuntungan dan keterbatasan metoda Schlumberger :
a. Tidak terlalu sensitif terhadap adanya
perubahan lateral setempat, sehingga metoda ini dianjurkan untuk penyelidikan
dalam.
b. Elektoda potensial tidak terlalu sering
dipindahkan, sehingga mengurangi jumlah tenaga/buruh yang dipakai.
c. Perbandingan AB/MN harus diantara 2,5
< AB/MN < 50.
2.7.3. Metoda Double-dipole (Dipole-dipole)
2.7.3.1.
Interpretasi Data
Metoda yang digunakan dalam interpretasi data tahanan jenis ini adalah
metoda pencocokan kurva (curve mutching). Metoda ini dilakukan karena
dari data hasil pengukuran lapangan yang kita dapatkan adalah harga
resistivitas semu (apparent resestivity) sebagai fungsi dari spasi
elektrodanya, ras = f(AB/2) atau log ras = log f(AB/2). Ada
beberapa tahapan yang dilakukan dalam metode ini, yaitu :
a. Interpretasi lapangan, yaitu penentuan
bentangan maksimal dan penentuan tipe kurva lapangan.
b. Interpretasi awal untuk menentukan
harga resistivitas masing-masing lapisan dengan menggunakan kurva standar dan
kurva bantu (curve matching partial). Setelah diperoleh nilai
resistivitas lapisan dan ketebalannya, maka selanjutnya dapat kita
interpretasikan jenis batuan berdasarkan tabel resistivity beberapa jenis
batuan (Tabel 2).
c. Interpretasi akhir, Pada tahap ini
hasil interpretasi pendahuluan harus dikonfirmasikan dengan data lainnya,
misalnya data geologi, sehingga informasi yang disajikan lebih lengkap.
Tabel
2. Harga tahanan jenis beberapa jenis batuan
Tipe
Batuan
|
Resistivity
Range (ohm.m)
|
Granite
|
3.10-2
– 106
|
Dacite
|
2.104(wet)
|
Andecite
|
4,5.104(wet)
– 1,7.102(dry)
|
Diabas
|
20 – 5.107
|
Basalt
|
10 –
1,3.107
|
Tuff
|
2.103(wet)
– 105(dry)
|
Marble
|
102
– 2,5.108(dry)
|
Soil
(lapukan batuan kompak)
|
10 – 2.103
|
Clay
(lempung)
|
1 – 100
|
Alluvial
dan pasir
|
10 – 800
|
Limestone
(batu gamping)
|
50 – 107
|
Konglomerat
|
2,5 – 104
|
Surface
water (pada batuan sedimen)
|
10 – 100
|
Air payau
(3%)
|
0 -15
|
Air laut
|
0 – 2
|
2.8. Metoda
Seismik Refleksi
Tujuan utama dari suatu survei seismik refleksi adalah memberikan informasi
mengenai geologi bawah permukaan. Metoda seismik refleksi ini dapat
dikelompokkan menjadi dua, yaitu :
a. Seismik dangkal (shallow seismic
reflection) yang umumnya digunakan dalam eksplorasi batu bara dan bahan
tambang lainnya.
b. Seismik dalam yang umum digunakan untuk
eksplorasi daerah prospek hidrokarbon.
Prinsip dasar dari metoda seismik pantul ini adalah pengiriman sinyal ke
dalam bumi, dan karena adanya bidang perlapisan (bidang kontak) maka bidang
tersebut dapat menjadi bidang pantul (reflektor).
Sinyal yang dikirim melalui alat peledak (S) direfleksikan oleh bidang
reflektor oleh titik refleksi (R), dan sinyal yang dipantulkan direkam oleh
detektor berupa geofon (G). Jika h adalah ketebalan lapisan, maka waktu (t)
yang dibutuhkan oleh sinyal untuk sampai ke detektor adalah :
a. Untuk satu lapisan.
b. Untuk dua lapisan.
Dimana kecepatan rambat dan waktu dapat diketahui, sehingga ketebalan
masing-masing lapisan dapat dihitung. Karena banyaknya aspek yang dibahas dalam
seismik ini, maka dalam tulisan ini hanya membahas hal-hal praktis saja.
2.9. Parameter-parameter
yang Harus Diperhatikan
Kualitas data seismik sangat ditentukan oleh kesesuaian parameter lapangan
yang digunakan dengan kondisi geologi dan kondisi permukaan daerah survei.
Disamping itu parameter lapangan juga harus disesuaikan dengan target
eksplorasi yang ingin dicapai. Jadi keberhasilan suatu survei seismik sangat
ditentukan dari desain parameter lapangan digunakan.
Beberapa parameter lapangan yang harus ditentukan dan disesuaikan dengan
kondisi lapangan adalah sebagai berikut :
a. Jumlah dan susunan geopon.
b. Interval sampling.
c. Jumlah bahan peledak dan kedalaman
lubang bor.
d. Jarak antar titik tembak.
e. Jarak antara geopon.
f.
Geometri
penembakan.
g. Filter (high-cut dan low-cut).
Parameter lapangan dirancang berdasarkan data geologi dan data geofisika
yang ada, dan penentuannya dilakukan dengan uji coba secara langsung di
lapangan. Parameter dipilih berdasarkan optimasi keterbatasan parameter
lapangan dalam memecahkan problem yang muncul. Selain itu faktor ekonomis juga
merupakan pertimbangan utama dalam optimasi ini.
2.10.
Cara Penentuan Parameter Lapangan
2.10.1.Analisa noise (gangguan)
Analisa noise ditujukan untuk mendeskripsikan parameter fisis sinyal
dan noise sehingga desain parameter lapangan dapat dilakukan dengan baik.
Analisa (test) noise ini dilakukan paling awal sebelum survei seismik dimulai. Noise
adalah gelombang yang tidak diharapkan dan sering muncul pada saat
perekaman seismik. Biasanya mengganggu sinyal refleksi.
2.10.2.Susunan geopon (array geophone)
Tujuan dari penentuan array geophone ini adalah untuk mendapatkan bentuk
susunan geophone yang dapat berfungsi meredam noise (ground roll) secara
optimal sehingga signal to noise ratio-nya (S/N ratio) tinggi. Untuk
menaikkan (S/N ratio) ground roll harus diredam dengan cara menebarkan
geophone.
2.10.3.Test kedalaman dan jumlah dinamit
Tujuan test ini adalah untuk menentukan kedalaman pemboran dan jumlah
dinamit yang paling optimum, artinya dapat memberikan hasil perekaman seperti
yang diharapkan tetapi juga dengan biaya yang ekonomis.
2.10.4.Jarak titik tembak
Untuk melakukan pemilihan jarak terdekat dan terjauh ini, kita kaitkan
dengan target dari survei. Untuk memilih jarak terdekat biasanya digunakan
acuan target terdangkal, sedangkan untuk jarak terjauh kita gunakan acuan
target terdalam.
2.10.5.Geometri Penembakan
Informasi struktur geologi dan data geofisika yang ada di daerah
penyelidikan sangat diperlukan untuk menentukan geometri penembakan. Pemilihan
cara penembakan, tergantung pada kedalaman zona prospek dan kompleksitas
struktur bawah permukaan. Pemilihan geometri penembakan berguna untuk
memfokuskan energi seismik sehingga efektifitas sumber menjadi lebih optimal.
2.10.6.Filter (low cut dan high cut)
Penentuan filter low-cut dan high-cut ini kita lakukan pada
instrumen yang kita gunakan. Pemilihan high cut filter dapat ditentukan
atas dasar sampling rate yang digunakan karena sampling rate menentukan besarnya
frekuensi aliasing. Pemilihan besarnya low cut filter ditujukan
untuk meredam noise berfrekuensi lebih rendah dari frekuensi geophone yang
digunakan apabila noise tersebut terlalu menenggelamkan sinyal.
2.10.7.Sampling rate
Penentuan besar kecilnya sampling rate bergantung pada frekuensi maksimum
sinyal yang ingin direkam pada daerah survei tersebut. Tetapi pada
kenyataannya, besarnya sampling rate dalam perekaman sangat bergantung pada
kemampuan instrumentasi perekaman yang digunakan, dan biasanya sudah ditentukan
oleh pabrik pembuat instrumen tersebut. Penentuan sampling rate ini akan
memberikan batas frekuensi tertinggi yang terekam akibat adanya aliasing.
3. Prosedur Pengambilan Data di Lapangan
3.1. Pemasangan patok
Sebelum dilakukan pengukuran seismik, maka terlebih dahulu harus ditentukan
posisi koordinat (X, Y, dan Z) dari tiap-tiap titik geophone maupun shot point.
Penentuan koordinat ini dapat dilakukan dengan menggunakan theodolith
ataupun GPS. Titik-titik tersebut, kemudian ditandai dengan patok yang sudah
mempunyai harga koordinat terhadap referensi tertentu.
3.2. Pemasangan geophone
Geophone dipasang sesuai dengan rencana tipe penembakan yang akan dilakukan
dan disusun berurutan. Pemasangan geophone diusahakan sedekat mungkin dengan
patok yang sudah diukur koordinatnya.
3.3. Pemasangan sumber peledak
Sumber
peledak dipasang sesuai dengan rencana tipe penembakan
3.4. Persiapan alat perekaman data seismik
Sebelum melakukan penembakan alat perekam harus dicek terlebih
dahulu, sehingga data yang dihasilkan cukup optimal.
3.5. Penembakan
Penembakan hanya dapat dilakukan ketika alat perekam data seismik sudah
dilakukan pengecekan dan terpasang dengan baik.
3.6. Pencatatan data pengamatan pada observer log
Data pengamatan dan kejadian selama berlangsungnya pengukuran kemudian
disalin pada buku observer log.
4. Seismik Refraksi
Jika gelombang seismik melewati dua medium yang mempunyai kecepatan rambat
yang berbeda, maka gelombang tersebut akan terbiaskan (refraksi). Jika
gelombang yang datang membentuk sudut i1 dan dipantulkan dengan
sudut i2 dari garis normal (Gambar 19A), maka :
, dimana V1 dan V2 adalah kecepatan rambat pada
masing-masing media.
Jika V2 lebih besar daripada V1, maka sudut refraksi
lebih besar daripada sudut normal, dan disebut sebagai sudut ic.
Jika gelombang rambat bergerak di sepanjang bidang pantul, maka sudut yang
dibentuk disebut dengan sudut kritis. Jika jarak dari break point diketahui,
maka dapat diperoleh ketebalan lapisan antara bidang refraksi, yaitu :
5. Perencanaan Survei
Tahap pertama dari suatu perencanaan survei seismik refraksi adalah memilih
lokasi dan panjang lintasan survei dengan menggunakan peta topografi daerah
penyelidikan. Lokasi lintasan survei harus di set untuk mencapai tujuan survei
secara efisien, yaitu menggunakan informasi yang ada pada peta topografi dan
peta geologi. Rekaman titik penerima kedatangan pertama (first arrival)
merupakan gelombang langsung dan kedatangan pertama (first break) dari
gelombang refraksi tidak muncul.
6. Pengambilan Data
Untuk mendapatkan kualitas rekaman seismik refraksi yang tinggi dan
mengandung bentuk first break yang tajam perlu dilakukan beberapa teknik,
diantaranya adalah stacking, mempertinggi kekuatan sumber dan filtering. Sistem
perekam seismik yang bisa digunakan adalah system perekam seismik 24 channel.
Sedangkan sumber seismik yang sering digunakan adalah dinamit. Bila menggunakan
dinamit sebagai sumber, perlu dipilih tempat yang tepat untuk melakukan
peledakan, yaitu tempat dimana energi dinamit dapat terkonversi menjadi energi
seismik secara efektif. Biasanya, dinamit diledakkan di dalam lubang bawah
permukaan. Bila jarak sumber ke penerima lebih dari seratus meter, akan lebih
baik meledakkan dinamit di dalam air dengan kedalaman lebih dari 50 cm atau
membuat lubang lebih dalam sehingga ledakan dinamit menjadi lebih efektif.
No comments:
Post a Comment