Laporan Koreksi 1.docx

AKUISISI DATA GAYA BERAT (Gravity Data Acquistion) Leni Nurli Musyarofah (F1D317030) Program Studi Teknik Geofisika, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Jambi Jl. Jambi-Ma. Bulian KM 15 Mendalo Darat Jambi 36361 Email : [email protected]

ABSTRAK Metode gravity merupakan metode biasa digunakan pada kegiatan eksplorasi seperti mencari jebakan minyak (oil trap), eksplorasi mineral, dan geothermal (panas bumi). Metode ini memiliki beberapa jenis koreksi, yang salah satunya yaitu koreksi drift dan koreksi tidal. Dalam metode gaya berat koreksi drift dilakukan untuk mengoreksi kesalahan dalam pembacaan gravimeter, hal ini dikarenakan adanya sistem kemuluran pegas dialat yang dibawa didalam setiap pengukuran. Dalam perhitungan, didapatkan nilai koreksi drift sebesar 0, 0.010, 0.014, 0.024, 0.038 dan 0.054. sedangkan koreksi tidal digunakan untuk menghilangkan pengaruh benda-benda luar angkasa seperti bulan, matahari dan lainnya. Nilai dari koreksi tidal yang didapatkan yaitu sebesar -0.033, 0.048, 0.082, 0.1, 0.111 dan 0.067. Dalam koreksi tidal sendiri acuan pembacaan alat yang digunakan yaitu alat gravity yang ada di base untuk menyamakan antara alat yang ada di base dan dibawa saat pengukuran. Data yang ada didapatkan nilai latitude dan longitude yang bernilai positif dan negatif. Nilai longitude yang bernilai positif dikarenakan daerah pengukuran berada diatas garis katulistiwa dan data latitude bernilai negatif karena daerahnya berada dibawah garis kaltulistiwa. Untuk mendapatkan pembuktian bahwa pengukuran ataupun pengolahan data yang dilakukan sudah benar, maka nilai dari yang didapatkan dari g relatif dan G observasi di base awal dan akhir adalah sama. Dan apabila memiliki nilai yang berbeda, dapat diartikan adanya kesalahan dalam pengukuran ataupun pengolahan data. Hal ini dikarenakan, penelitian ini memiliki sistem pengukuran looping yang berarti pengukuran dilakukan di base awal dan akan diakhiri dibase awal pula sebagai titik ikat akhir yang telah dilakukan pengukuran. Kata kunci: Metode, koreksi tidal, koreksi drift, pengukuran, gravity, pengolahan data PENDAHULUAN Didalam penyelidikan geofisika, gaya berat merupakan salah satu metode penyelidikan yang berlandaskan hukum fisika yang terkenal yaitu hukum Newton. Metode penyelidikan ini berdasarkan pengukuran kepada adanya perbedaan kecil dari medan gaya berat. Perbedaan ini disebabkan karena adanya distribusi massa yang tidak merata di kerak bumi dan menyebabkan tidak meratanya distribusi massa jenis batuan. Metode gaya berat sendiri merupakan metode geofisika yang didasarkan pada pengukuran variasi medan gravitasi bumi. Pengukuran ini bisa dilakukan di permukaan bumi, di kapal maupun di udara. Metode ini mempelajari mengenai suatu variasi medan gravitasi akibat variasi rapat dari massa batuan yang ada dibawah permukaan bumi, sehingga dalam pelaksanaanya yang diselidiki yaitu perbedaan medan gravitasi dari satu titik observasi ketitik observasi lainnya. Adanya perbedaan medan gravitasi yang relatif kecil maka alat yang digunakan harus mempunyai ketelitian yang tinggi. Biasanya metode ini digunakan dalam eksplorasi minyak untuk menemukan struktur jebakan minyak oil trap yang dikenal dengan metode awal eksplorasi pada daerah yang berpotensi memiliki hidrokarbon. Prinsip dari metode gaya berat yaitu dapat membedakan rapat massa suatu material terhadap lingkungan. Untuk eksplorasi mineral dan minyak, metode ini membutuhkan minimal dua alat gravitasi. Alat yang pertama diletakkan di base dan alat yang kedua digunakan untuk megukur pasang surut gravitasi yang dibawa kesetiap pengukuran yang telah ditentukan. Pengukuran pada gravitasi menggunakan sistem looping yang kembali lagi ke base setelah pengukuran (Supriyadi, 2009)

Pengukuran gaya berat tidak akan langsung mendapatkan nilai yang diperlukan. Karena hasil pengukuran yang dilakukan pastinya akan terpengaruh oleh faktor-faktor gangguan, baik dari alat maupun eksternal. Gangguan ini tentu saja tidak boleh diabaikan karena sangat berpengaruh pada hasil akhir yang diinginkan. Sehingga diperlukan koreksi terhadap data yang telah didapatkan agar diperoleh data akhir yang biasanya disebut dengan data CBA atau Complete Bouguer Anomaly. Nilai CBA ini diperoleh dari nilai data gravitasi yang didapatkan yang kemudian dikoreksi dengan koreksi Tidal, Koreksi Drift, Koreksi Udara Bebas (FAC), Koreksi Terrain (TC), Koreksi Lintang dan Koreksi Bouguer (BC). Kesemua koreksi tersebut dilakukan agar didapatkan nilai CBA yang kemudian dimodelkan oleh perangkat lunak menjadi peta CBA. Peta CBA inilah yang akan digunakan dalam interpretasi struktur bawah permukaan. Alat yang digunakan untuk pengukuran gravitasi dilapangan dinamakan dengan gravity meter. Alat ini dapat mengukur gaya gravitasi berdasarkan pegas yang ada didalam gravity meter. Alat gravity meter memiliki banyak variasi diantaranya gravity meter La Coste Romberg yang menggunakan prinsip jatuh bebas. Gravity meter jenis ini, memiliki tingkat akurasi yang mencapai ± 2 µGal. Selain gravity meter tipe La Coster Romberg, ada jenis gravity meter yang dinamakan dengan Worden. Gravity ini digunakan untuk pengukuran perbedaan gravitasi bumi yang mencapai 1:100.000.000 dari gravitasi normal bumi. Kelebihan yang ada pada gravity meter jenis ini yaitu mudah dibawa kemana mana dan memiliki tingkat akurasi yang tinggi (Grant and West,1965). Gravimeter biasanya dirancang dengan sistem keseimbangan pegas dan dilengkapi massa yang tergantung bebas diujungnya. Karena pegas tidak elastis sempurna, maka sistem pegas tidak kembali ke kedudukan semula. Koreksi alat karena sifat pegas yang tidak kembali ke kedudukan semula disebut koreksi apungan (Drift Correction). Koreksi ini dilakukan untuk mengoreksi kesalahan pembacaan gravimeter pada saat melakukan pengukuran nilai gravitasi di suatu tempat. Semua alat gravimeter harus cukup peka untuk kepentingan pengukuran geofisika secara komersial, karena alat memiliki variasi terhadap waktu (umur). Hal tersebut dikarenakan faktor internal yakni adanya struktur dalam alat yang berupa pegas sangat halus sehingga perubahan mekanis yang sangat kecil akan berpengaruh terhadap hasil pengukuran (Susilawati, 2005). Koreksi drift dilakukan karena adanya kemuluran alat (pegas) ketika dilakukan pengukuran. Setelah dipakai berulang-ulang pada satu hari survey maka pegas tersebut akan mengalami kemuluran, untuk koreksinya adalah dengan kembali melakukan pengukuran di titik base sesering mungkin. Pengukuran kembali di titik base dapat dilakukan setiap satu jam sekali atau dua jam sekali tergantung kondisi yang terjadi di lapangan. Namun, semakin sering melakukan pengukuran kembali maka akan semakin baik dalam mendapatkan data untuk koreksi (Telford, 1976). Selain koreksi drift ada juga Koreksi Tidal yang dilakukan karena data gravitasi yang terekam oleh alat terpengaruh oleh gravitasi benda-benda di luar bumi seperti bulan dan matahari, yang berubah terhadap lintang dan waktu. Untuk mendapatkan nilai pasang surut ini maka, dilihatlah perbedaan nilai gravitasi stasiun dari waktu ke waktu terhadap base. Untuk menghilangkan perubahan nilai gravitasi akibat pengaruh bendabenda langit khususnya matahari dan bulan, maka data hasil pengukuran perlu dikenakan koreksi pasang surut bumi. Dalam prakteknya, koreksi tidal dilakukan dengan cara mengukur nilai gayaberat di stasiun yang sama (base) pada interval waktu tertentu. Kemudian bacaan gravimeter tersebut diplot terhadap waktu agar menghasilkan suatu persamaan yang digunakan untuk menghitung koreksi tidal. Nilai koreksi tidal ini selalu ditambahkan pada pembacaan gayaberat (Longman, 1959). METODOLOGI PENELITIAN Bahan Penelitian Penelitian ini dilakukan pada hari rabu, tanggal 27 Februari 2019 yang dilaksanakan di laboratorium Fakultas Sains dan Teknologi. Dalam penelian ini didapatkan data mentah berupa kavling empat yang berlokasi di wilayah Karangsambung, Kebumen Jawa Tengah. Karena penelitian ini sudah didapatkan data berupa data mentah, maka langkah selanjutnya yaitu mengolah data sesuai dengan kebutuhan. Untuk mengolah data ini, alat yang digunakan yaitu laptop yang sudah terinstal software surfer, microsoft excel dan VMware, serta mouse dan flashdisk. Alat tersebut memiliki kegunaan

tersendiri dalam mengolah data mentah gaya berat ini, seperti laptop sebagai alat untuk mengolah data gaya berat dengan software surfer untuk mendapatkan nilai longitude dan lattitude ataupun mengubahnya menjadi bentuk UTM dan membuat peta kontur dari data yang didapat. Dan microsoft exel untuk membantu mengolah data gravity, sedangkan Vmware untuk mendapatkan nilai tidal koreksi yang akan dicari dengan menggunakan numeri yang terdapat didalam Vmware pada windows XP. Mouse digunakan untuk memudahkan praktikan dalam menjalankan software yang sedang dikerjakan dan flashdisk digunakan untuk memindahkan data numeri (Vmware) pada windows XP kedalam data komputer. Selanjutnya yaitu flashdisk untuk memindahkan file dari numeri windows XP kedalam laptop supaya data yang didapatkan bisa diolah kembali sesuai dengan yang dicari atau diinginkan. Adapun prosedur kerja yang dilakukan dalam penelitian ini yaitu tertera dalam diagram alir berikut ini :

Bagan 1. Prosedur Kerja

HASIL DAN PEMBAHASAN Dari data penelitian yang didapatkan yaitu data kavling empat yang merupakan data mentah dari penelitian di wilayah Karangsambung, maka perlu dilakukan pengolahan terlebih dahulu untuk mendapatkan nilai gobservasi. Dalam data yang ada, dapat diketahui bahwa data tersebut didapatkan menggunakan alat gravitimeter La Coste Romberg dalam

pengukurannya, alat tersebut menggunakan sistem pengukuran secara relatif artinya data yang terbaca dari gravimeter tidak langsung dalam satuan miligal, melainkan dalam satuan skala pembacaan (count) yang dapat dikonversi ke satuan miligal dengan menggunakan tabel konversi berdasarkan spesifikasi alat gravimeter La Coste Romberg. Alasan utama dalam penelitian ini menggunakan alat gravitimeter La Coste Romberg yaitu karena harusnya dilakukan perhitungan dan data yang didapat tidak secara keseluruhan berupa data manual dengan alat yang digunakan untuk bidang edukasi, sedangkan apabila menggunakan alat saintrek data yang didapatkan secara manual yang sudah langsung secara manual dan biasanya alat ini digunakan dalam penelitian-penelitian perusahaan besar. Pada data tersebut masih terdapat faktor-faktor yang mempengaruhi nilai pengukuran medan gravitasi dilapangan seperti faktor alat, faktor topografi area, faktor lintang, faktor ketinggian serta faktor pasang surut. Sehingga untuk memperoleh variasi medan gravitasi yang akurat dilakukan koreksi-koreksi pada data tersebut. Langkah pertama yang harus dilakukan dari data yang didapatkan yaitu melakukan koreksi gaya berat terlebih dahulu dengan dilakukannya konversi posisi titiktitik pengukuran, baik konversi ke longitude lattitude maupun UTM. Konversi longitude lattitude maupun UTM yang dilakukan dengan software Surfer 11. Tujuan mengkonversi tersebut yaitu untuk mempermudah dalam melakukan plotting. Berikut data yang harus dimaksudkan.

Gambar 1. Konversi Koordinat

Saat melakukan konversi, datum ellipsoid terlebih dahulu harus diubah ke dalam WGS-84 (World Geodetic System 1984). Hal ini dikarenakan titik pengukuran yang dilakukan berada dalam acuan Jaringan Kontrol Horizontal Nasional (JKHN). Dari data yang diberikan, terdapat longitude dan latitude yang bernilai positif dan negatif. Longitude merupakan garis bujur yang menghubungkan antara sisi utara dan sisi selatan bumi (kutub). Garis bujur ini digunakan untuk mengukur sisi barat-timur koordinat suatu titik di belahan bumi. Sedangkan, latitude yaitu garis yang melintang di antara kutub utara dan kutub selatan, yang menghubungkan antara sisi timur dan barat bagian bumi. Garis ini memiliki posisi membentangi bumi seperti garis equator, tetapi dengan kondisi nilai tertentu. Garis lintang dijadikan sebagai ukuran dalam mengukur sisi utara-selatan koordinat suatu titik di belahan bumi. Sama seperti equator latitude yang berada ditengah dan memiliki nilai 0°, sedangkan pada longitude garis tengah yang bernilai 0° disebut dengan garis prime meridian. Sedangkan garis yang berada paling kiri memiliki nilai -90 derajat, dan yang paling kanan memiliki nilai 90 derajat. Longitude juga dibedakan menjadi 2 wilayah, yaitu bujur timur dan bujur barat, dimana koordinat yang berada di timur selalu bernilai negatif karena berada dibawah garis lintang, dan sebaliknya yang berada di barat selalu positif karena berada diatas garis khatulistiwa. Nilai satuan ukuran derajat menjadi kilometer pada longitude juga sama seperti pada latitude. Karena hal itulah data longitude dan latitude yang diberikan ada yang berniai negatif dan positif. Langkah selanjutnya yaitu melakukan konversi waktu yang ada kedalam bentuk menit dengan rumus :

Time/Minute = Hour x * 60 + minute x Sehingga setelah dilakukan konversi, maka hasil yang akan didapatkan yaitu :

Gambar 2. Konversi Waktu Menjadi Menit

Karena data yang didapatkan mengunakan alat La Coste Romberg, maka skala yang ada belumlah dalam bentuk mGal, sehingga perlu untuk dilakukan konversi dari Gal menjadi mGal. Rumus untuk konversi skala terhadap data yang diberikan yang tadinya berbentuk gravity unit menjadi Mgal yaitu : Konversi skala = B + (baca alat –A)*C B sendiri diartikan sebagai value Mgal yang sudah ada dialat dan A yaitu counter reading yang ada didaerah tersebut. Data yang digunakan yaitu data yang berada didaerah Karang Sambung yang memiliki counter reading 2300 dan C yaitu factor interval. Counter reading dari setiap daerah berbeda-beda, sehingga saat pengkoreksian perlu mencari counter reading dari daerah yang sedang dilakukan pengamatan.

Gambar 3. Konversi Skala Gal ke mGal

Perlunya dilakukan konversi skala dari Gal menjadi mGal yaitu dikarenakan adanya variasi lateral yang diperoleh berniali kecil, sehingga perlu untuk dilakukan pengkonversian. Koreksi tidal yaitu koreksi yang digunakan untuk menghilangkan perbedaan dalam pembacaan yang disebabkan oleh pengaruh jarak dari matahari dan bulan pada alat gravimeter. Hal ini dikarenakan benda-benda luar angkasa memiliki nilai gravitasi sendiri walaupun nilai tersebut kecil, namun akan sangat mempengaruhi dalam setiap pengukuran. Dalam pengolahan data ini menggunakan numerik yang berada dalam windows XP VMware untuk mendapatkan hasil dari koreksi tidal teoritisnya.

Gambar 4. Proses pengolahan koreksi TC dan hasil akhir koreksi TC

Dalam pengolahan data, gunakan waktu yang berlebih untuk mengurangi kesalahan yang terjadi. Langkah berikutnya yaitu mencari G terkoreksi tidal dengan cara menambahkan nilai skala yang sudah dalam mGal dengan koreksi tidal teoritis yang telah dicari menggunakan VMware.

Gambar 5. Nilai G Terkoreksi Tidal

Langkah selanjtnya yaitu mencari koreksi drift. Koreksi drift dilakukan untuk menghilangkan kesalhan pembacaan pada alatnakibat alat tersebut berpindah dari satu titik ketitik lainnya dalam suatu pengamatan. Sama seperti halnya manusia, alat juga memiliki kelelahan akibat adanya perpindahan, hal ini berada didalam sistem pegas yang berada didalam alat tersebut yang mengalami kemuluran. Dan untuk mencari nilai koreksi driftnya yaitu dengan rumus :

Koreksi drift =

𝑔𝑏𝑎𝑠𝑒 𝑎𝑘ℎ𝑖𝑟− 𝑔𝑏𝑎𝑠𝑒 𝑎𝑤𝑎𝑙 𝑡𝑎𝑘ℎ𝑖𝑟− 𝑡𝑎𝑤𝑎𝑙

(tn-tawal)

Gambar 6. Koreksi Drift

Dan untuk mencari nilai G terkoreksi drift yaitu dengan rumus : Gterkoreksi drift = Gterkoreksi tidal – koreksi drift

Langkah yang terakhir yaitu mencari nilai ΔG atau grelatif dengan rumus n Gterkoreksi drift dikurangi dengan nilai Gterkoreksi drift awal. Dan untuk mendapatkan hasil nilai G observasi mGal maka caranya yaitu dengan menambahkan nilai G Terkoreksi Tidal dengan nilai ΔG (grelatif).

Gambar 7. Nilai grelatif dan nilai Gobservasi

Dari data tersebut, dapat diketahui bahwa nilai gravitasi relatif dan G observasi untuk nilai yang berada di base awal dan akhir memiliki nilai yang sama, hal ini mengindikasikan bahwa pengukuran ataupun perhitungan yang dilakukan sudah benar dan tidak adalagi kesalahan yang terjadi. Hal ini dikarenakan pengukuran yang dilakukan berbasis sistem looping yang berarti pengukuran dilakukan dibase dan akan berakhir dibase yang sama juga sebagai titik ikat awal dan akhirnya. Untuk mencari G terkoreksi tidal, G observasi dan lainnya dalam pengkoreksian maka digunakan dolar ($) untuk mengunci cell supaya data yang berada dibawahnya tidak sama atau mengikuti data yang pertama dalam pemasukan rumus untuk cara cepatnya ketika rumus tersebut ditarik kebagian cell bawah ataupun diklik dua kali. Dalam pengukuran gaya berat ini menggunakan sistem looping dimana saat pengukuran awal diukur dibase dan kemudian dibawa ke setiap pengukuran yang telah ditentukan dan berakhir di base kembali. Apabila nilai gravitasi nilai relatif yang telah dihitung didata awal dan akhir memiliki nilai nol maka data yang dikoreksi benar dan apabila data yang didapat berbeda dan bukan nol berarti adanya kesalahan dalam pengkoreksian data. KESIMPULAN 1. Akusisi dan pengambilan data gayaberat dilakukan secara looping yang berarti pengukuran awal diukur dibase dan kemudian dibawa ke setiap pengukuran yang telah ditentukan dan berakhir di base kembali. 2. Mengkonversi skala dari data alat gayaberat dilakukan dengan menggunakan tabel referensi. Dengan menggunkana persamaan: Konversi skala = B + (baca alat - A)*C 3. Konversi koordinat latitude dan longitude degree ke UTM atau sebaliknya dapat dilakukan dengan menggunakan software Ms.Excel untuk mengubah ke desimal dan surfer 11 untuk mengubah dari desimal UTM dan sebaliknya 4. Nilai latitude dan longitude ada yang bernilai positif dan negatif, hal ini dikarenakan koordinat yang berada di timur selalu bernilai negatif karena berada dibawah garis lintang, dan sebaliknya yang berada di barat selalu positif karena berada diatas garis khatulistiwa. 5. Apabila nilai gravitasi nilai relatif yang telah dihitung didata awal dan akhir memiliki nilai nol maka data yang dikoreksi benar dan apabila data yang didapat berbeda dan bukan nol berarti adanya kesalahan dalam pengkoreksian data. UCAPAN TERIMA KASIH Dalam penelitian ini, peneliti ingin mengucapkan terimakasih kepada Allah Subhanawata’ala yang telah memberikan kesehatan dan rahmatnya sehingga peneliti dapat mengikuti setiap penelitian yang berlangsung dan dapat menyelesaikan jurnal ini. Selanjutnya, peneliti ingin mengucapkan terimakasih kepada teman-teman geofisika 2017 yang telah membantu dalam melakukan penelitian dan pengolahan data gaya berat. Selain itu, peneliti ingin mengucapkan terimakasih kepada dosen pengampu mata kuliah Gravity yang telah mengadakan penelitian ini dan asisten gravity yang telah sabar untuk mengajari langkah-langkah untuk mengolah data gaya berat, dan lebih memahami konsep dari semua koreksi yang dipakai dalam mengolah data gaya berat tersebut. DAFTAR PUSTAKA Grant F S and West G.F. 1965. Interpretation Theory in Applied Geophysics. New York : McGraw-Hill,Inc. Longman I.M., 1969, Formula for Computing the Tidal Accelerations Due to the Moon and Sun, Journal Geophysics Research, Vol.64, 2351-2355. Supriyadi. 2009. Studi Gaya Berat Relatif di Semarang. Jurnal Geologi dan Sumberdaya Mineral. Vol 18.

Susilawati. 2005. Pemodelan pada metode Gayaberat. Jurusan Fisika. Telford W.M, Geldart, L.P. Sheriff, R.E. Keys, D. A. 1976. Applied Geophysics Second edition. Cambridge : Cambridge University Press.