geofisika indonesia  konsultan geofisika bandungtaxi faregeofisika indonesia  konsultan geofisika bandung

Pedoman Metode Gravity Untuk Eksplorasi Geothermal (a.k.a.Gaya Berat)

Pedoman Survei Metode Gravity Untuk Eksplorasi Geothermal – Panas Bumi (Metode Gaya Berat)

Artikel ini merupakan pedoman survei metode gravity untuk eksplorasi geothermal (panas bumi). Namun pedoman survei metode gravity geofisika (metode gaya berat)  ini dapat digunakan pada eksplorasi mineral, batubara dan hidrokarbon.

metode gravity untuk eksplorasi geothermal

1.      Pendahuluan

Pada tahun 2004 telah terbit Standar Nasional Indonesia tentang “Prosedur pelaksanaan dan pelaporan dalam penyelidikan pendahuluan dan penyelidikan pendahuluan lanjutan panas bumi”.

Sedangkan pada tahun 2003 telah disusun rancangan standar nasional Indonesia tentang “Prosedur pelaksanaan dan pelaporan penyelidikan panas bumi: tahapan penyelidikan rinci”. Selanjutnya, pada tahun 2004 telah disusun konsep pedoman tentang “Tata cara dan syarat-syarat pelaksanaan survei pendahuluan panas bumi”. Standar dan pedoman tersebut menguraikan tentang tata cara pengumpulan data kepanasbumian serta cara pelaporannya, yang salah satu diantaranya adalah metode gravity geofisika (metode gaya berat) .

Standar dan pedoman di atas belum membahas secara rinci tentang tata cara pengambilan dan pengolahan data. Untuk melengkapi standar dan pedoman tersebut, perlu dibuat suatu pedoman mengenai “Tata cara pengambilan dan pengolahan data gaya berat untuk survei panas bumi”. Pedoman ini diharapkan dapat menjadi panduan dalam melaksanakan survei panas bumi.

Kembali ke Daftar Isi

Metode Gravity Geofisika (Gaya Berat) untuk Eksplorasi Sumber Daya

2.      Maksud dan Tujuan Pedoman Metode Gravity Untuk Eksplorasi Geothermal

Penyusunan konsep pedomanTata Cara Pengambilan dan Pengolahan Data Gaya Berat untuk Eksplorasi Panas Bumi’ dimaksudkan untuk menyediakan bahan dalam penyusunan pedoman teknis yang dapat digunakan sebagai acuan bagi pelaksana survei (Pemerintah, Daerah dan Badan Usaha) dalam pengambilan dan pengolahan data gaya berat panas bumi.

Tujuan dari pedoman teknis ini yaitu agar terdapat keseragaman dalam tata cara pengambilan data gaya berat serta format penyajian data dalam survei gaya berat panas bumi yang dapat digunakan oleh pelaksana survei gaya berat (Pemerintah, Daerah dan Badan Usaha).

Kembali ke Daftar Isi

3.      Ruang Lingkup Pedoman Metode Gravity Untuk Eksplorasi Geothermal

Lingkup pedoman ini meliputi beberapa hal berikut ini:

  1. kalibrasi alat,
  2. penentuan stasiun basis (base station),
  3. penentuan titik ukur di lapangan,
  4. pengambilan data,
  5. pengikatan ke jaringan gaya berat nasional,
  6. pengolahan data, dan
  7. penyajian dan interpretasi data.

Kembali ke Daftar Isi

4.      Istilah dan Definisi Pada Pedoman Metode Gravity Untuk Eksplorasi Geothermal

Beberapa istilah dan definisi yang berkaitan dengan pedoman ini antara lain seperti berikut ini.

  1. Sistem panas bumi adalah sistem energi panas bumi yang memenuhi kriteria geologi, hidrogeologi dan transfer panas yang cukup, dan terkonsentrasi untuk membentuk sumber daya energi.
  2. Survei Panas Bumi adalah kegiatan pengumpulan, analisis, penyajian data  dan pembuatan laporan yang berhubungan dengan informasi kondisi geologi, geokimia, dan geofisika untuk memperkirakan letak dan besarnya potensi sumber daya panas bumi serta wilayah kerja.
  3. Gaya Berat adalah gaya tarik bumi terhadap benda di permukaannya yang arahnya vertikal.
  4. Densitas adalah massa suatu batuan per satuan volume tertentu.
  5. Titik Ukur adalah titik/lokasi tempat dilakukannya pengukuran nilai gaya berat.
  6. Gravitimeter adalah alat pengukur nilai gaya berat.
  7. Kalibrasi adalah suatu proses untuk mengecek ulang alat, masih dalam rasio kewajaran atau tidak dalam penggunaannya.
  8. Titik Ikat adalah titik ukur yang dijadikan sebagai titik pembuka dan penutup pada pengukuran looping di lapangan.
  9. Stasiun Basis adalah titik ukur gaya berat yang dijadikan sebagai titik acuan terhadap titik-titk amat lainnya.
  10. Anomali Bouguer adalah penyimpangan nilai gaya berat suatu titik ukur terhadap nilai gaya berat normalnya
  11. Harga Bacaan adalah harga yang diperoleh dari pembacaan alat di lapangan langsung dikonversikan ke dalam satuan miligal dengan menggunakan tabel konversi sesuai dengan alat yang digunakan.
  12. Konversi alat adalah proses mengubah bacaan alat menjadi satuan harga miligal.
  13. Benchmark adalah titik acuan berupa pilar permanen yang telah diketahui posisi dan nilai gaya beratnya secara akurat.
  14. Koreksi apungan adalah koreksi data terhadap faktor instrumen ukur gaya berat terhadap waktu.
  15. Mesh adalah ukuran bukaan saringan.
  16. Trend Surface Analysis adalah suatu metode analisis data gaya berat untuk memperoleh gaya berat regional.
  17. Koreksi medan adalah koreksi data gaya berat terhadap faktor variasi topograpi sekitar lokasi titik ukur.

Kembali ke Daftar Isi

5.      Pengambilan Data (Pedoman Metode Gravity Untuk Eksplorasi Geothermal)

5.1 Persiapan Pralapangan

Sebelum kegiatan pengambilan data gaya berat di lapangan perlu dilakukan persiapan  yang mencakup antara lain studi literatur, peta dasar, penentuan luas daerah penyelidikan dan titik ukur serta persiapan peralatan termasuk  pengujian dan kalibrasi alat.

5.2 Studi Literatur

Studi literatur adalah kegiatan pengumpulan dan analisis data pustaka melalui identifikasi terhadap hasil penyelidikan terdahulu yang berkaitan dengan informasi  geologi, geofisika, geografi termasuk topografi, foto udara dan citra satelit.

5.3 Persiapan Peta Dasar

Peta dasar berupa peta rupa bumi sebagai dasar dalam analisis topografi, perencanaan kerja lapangan, dan pengeplotan hasil penyelidikan. Peta dasar yang digunakan adalah peta topografi yang diterbitkan oleh instansi yang berwenang dengan skala sesuai tahap penyelidikan.

5.4 Penentuan Titik Ukur

Titik-titik ukur yang telah ditentukan pada lokasi penyelidikan harus diketahui ketinggian dan koordinatnya. Terdapat beberapa hal yang perlu diperhatikan dalam penentuan titik ukur.

  • Lokasi titik ukur harus berada di atas tanah yang stabil
  • Spasi antar titik ukur disesuaikan dengan tahap penyelidikan (untuk tahap pendahuluan antara 1000 – 2000 m dan tahap rinci antara 250 m -1000 m).
  • Sebaran titik ukur dapat berbentuk grid atau acak selama memenuhi poin 2) di atas
  • Penentuan titik ukur dapat dilakukan dengan menggunakan alat ukur topografi yang dapat memenuhi akurasi ketinggian maksimal 1 meter dan akurasi koordinat maksimal 5 meter, seperti Theodolit (T0), Laser Beam (Electronic Distance Measurement), dan GPS (sistem diferensial).
  • Sistem koordinat titik ukur harus diproyeksikan ke dalam sistem koordinat geodetik yang umum dipakai di Indonesia, misalnya Universal Traverse Mercartor (UTM) -World Geodetic System (WGS) 84 dan Latitude/Longitute-WGS84

Kembali ke Daftar Isi

5.5 Persiapan Peralatan

Persiapan peralatan meliputi kelengkapan dan kondisi/kesiapan alat. Kelengkapan  alat terdiri dari peralatan utama dan peralatan penunjang. Kondisi/kesiapan alat perlu diperiksa kelayakannya untuk digunakan dalam pengambilan data.

5.5.1 Jenis Peralatan

  1. Peralatan utama yang dibutuhkan dalam pengambilan data gaya berat antara lain berikut ini.
    • Gravitimeter
    • Piringan standar, terbuat dari almunium dengan 3 kaki sepanjang 50 mm dengan nivo di tengahnya sebagai indikator tegak. Untuk keperluan khusus seperti pengukuran di rawa digunakan kaki tiga (tripod)
    • Charger dan baterai
    • Kotak pembawa Gravitimeter
    • Pelengkap gravitimeter: obeng kecil untuk membuka penutup sekrup pengatur nivo, kunci Allen untuk mengatur nivo, kuas pembersih, bola lampu cadangan, sekering cadangan.

2. Peralatan penunjang dibutuhkan dalam kegiatan pengambilan data meliputi beberapa peralatan berikut ini.

    • Peta dasar
    • Jam
    • Teodolit (T0,T1,T2), altimeter dan GPS
    • Pita ukur
    • Kompas
    • Buku data dan alat tulis
    • Payung

5.5.2 Tahap Persiapan Alat

Peralatan harus dipastikan dalam kondisi layak dan baik. Untuk melihat kesiapan alat perlu dilakukan kegiatan  antara lain berikut ini.

  1. Pemeriksaan Gravitimeter

Pemeriksaan gravitimeter perlu dilakukan untuk melihat kepekaan dan ketepatan posisi garis baca alat ukur sebelum dan sesudah operasi di lapangan, pemeriksaan gravitimeter ini dapat dilakukan di labotarium. Cara pemeriksaan gravitimeter dilakukan sesuai tipe alat yang digunakan dengan buku panduan alat tersebut. Beberapa hal yang perlu diperhatikan dalam pemeriksaan gravitimeter antara lain temperatur alat, sensitivitas, water level, dan lampu (lihat lampiran 2).

2. Kalibrasi Gravitimeter

Kalibrasi Gravitimeter dilakukan untuk mengecek kelayakan alat sebelum digunakan di lapangan dan menera kembali koefisien pegas yang berubah sehingga mengakibatkan perubahan skala. Kalibrasi Gravitimeter harus dilakukan terhadap beberapa titik gaya berat yang masuk dalam jaringan nasional/internasional, seperti jalur kalibrasi Bandung – G. Tangkuban Perahu (lihat lampiran 3). Selain itu, kalibrasi juga harus dilakukan beberapa kali (minimal tiga kitaran) sampai didapat faktor instrumen yang akan dijadikan sebagai faktor pengali pada penghitungan konversi bacaan (mgal).

Langkah-langkah dalam kegiatan kalibrasi gravitimeter adalah sebagai berikut.

  • Gravitimeter yang akan dikalibrasi lebih dahulu diuji kepekaan dan kebenaran posisi garis bacanya (lampiran 2).
  • Kalibrasi alat dilakukan pada jalur kalibrasi (termasuk dalam jaringan nasional) yang mempunyai perbedaan nilai gaya berat yang signifikan dan stabil serta posisi titik ukur tetap.
  • Pengukuran dilakukan minimal dalam tiga kitaran seperti contoh berikut.

Gambar 1 Kitaran pengukuran

Gambar 1. Kitaran Pengukuran

Keterangan : A dan B adalah titik ukur gaya berat dalam jaringan gaya berat nasional/internasional.

  • Waktu maksimum yang diperbolehkan untuk setiap kitaran adalah 2 – 3 jam (lampiran 3).
  • Setiap hasil bacaan harus dikoreksi dengan koreksi pasang surut dan apungan.
  • Nilai konversi alat (K) harus berada dalam selang kepercayaan :

                                                                                                                                                      1-2σK  <    K   < 1+2σK                                                                                                                                                       (1)

(lihat lampiran 4)

Kembali ke Daftar Isi

5.6 Kegiatan Lapangan

Kegiatan lapangan meliputi penentuan stasiun basis atau Base Station (BS), penentuan titik ukur, pengambilan data gaya berat di titik ukur dan koreksi-koreksinya (antara lain koreksi pasang surut, medan zona dalam, dan apungan alat).

5.6.1 Penentuan Stasiun Basis

Untuk memudahkan kita selama mengambil data di lapangan, maka suatu BS harus ditentukan di daerah penyelidikan dengan ketentuan sebagai berikut ini.

  1. Di atas tanah stabil dan tidak ada aktivitas-aktivitas di sekitarnya yang menggangu kestabilan tersebut, dan perlu dibuat suatu benchmark
  2. Berada dekat dengan area basecamp agar mudah diakses
  3. Koordinat dan ketinggian ditentukan dengan alat yang memenuhi poin 5.1.3

Stasiun Basis ini digunakan untuk keperluan sebagai berikut:

  1. pengikatan harga gaya berat ke jaringan gaya berat nasional dan
  2. titik ikat dari pengukuran gaya berat di lapangan.

5.6.2 Pengukuran Gaya Berat

Pengukuran gaya berat dilakukan pada titik-titik ukur yang sebelumnya telah di ketahui koordinat dan ketinggiannya. Dalam melakukan pengukuran gaya berat harus diperhatikan hal-hal berikut ini.

  • Pengukuran dilakukan dengan sistem Poligon tertutup, yakni pengukuran bermula dari BS, ke titik-titik ukur di lapangan, dan kembali ke BS minimal satu kali dalam sehari.
  • Pembacaan alat dilakukan minimal tiga kali dalam setiap pengukuran dan langsung dikonversikan ke dalam miligal dan dihitung rata-ratanya.
  • Di setiap titik ukur harus dibuat catatan/sketsa berikut:
    1. sketsa di sekitar titik ukur yang memuat hal-hal spesifik seperti penunjuk arah, jalan, sungai, kecuraman tanah, manifestasi panas bumi,
    2. sketsa untuk koreksi medan zona dalam (inner zone terrain), dan
    3. catatan tentang kualitas bacaan pengukuran (stabil, kurang stabil, tidak stabil).
  • Pengambilan sampel batuan untuk penentuan densitas batuan yang mewakili jenis batuan di daerah penyelidikan.

5.6.3 Pengikatan Nilai Gaya Berat ke Jaringan Gaya Berat Nasional

Pengikatan nilai gaya berat dilakukan untuk menentukan nilai gaya berat suatu titik dengan cara menghubungkan titik tersebut dengan suatu titik pangkal yang telah diketahui nilai gaya beratnya. Dalam melakukan pengikatan ada beberapa hal yang harus diperhatikan seperti berikut ini.

  • Pengikatan dilakukan antara BS dengan salah satu titik jaringan gaya berat yang paling mudah dan cepat aksesnya agar mendapatkan nilai apungan (drift) alat sekecil-kecilnya.
  • Semua hasil pengukuran di lapangan diikatkan ke BS.

Kembali ke Daftar Isi

6.      Pengolahan Data (Pedoman Metode Gravity Untuk Eksplorasi Geothermal)

Data yang diperoleh dari hasil pembacaan alat di lapangan masih dipengaruhi oleh faktor perubahan alat terhadap waktu dan faktor alam. Faktor alam ini diakibatkan oleh adanya gaya tarik bulan dan matahari dan keadaan topografi (ketinggian, medan, lattitude, massa lempeng Bouguer). Dengan adanya pengaruh tersebut maka dalam pengolahan data harus dilakukan penghitungan faktor koreksi berikut ini.

6.1 Penghitungan Faktor Koreksi

6.1.1 Faktor koreksi yang bergantung terhadap waktu

6.1.2 Koreksi Pasang Surut (Tidal correction )

Koreksi ini disebabkan pengaruh gaya tarik yang dialami bumi akibat massa bulan dan matahari. Harganya berubah-ubah setiap waktu secara periodik bergantung dari kedudukan benda-benda langit tersebut. Koreksi ini diperoleh dari hasil hitungan secara teoritis dengan menggunakan rumus Longman (1959). Data koreksi pasang surut harus tersedia secara harian dan langsung dikoreksikan terhadap hasil bacaan yang telah dikonversi ke miligal.

6.1.3 Koreksi Apungan

Koreksi apungan dilakukan dengan menganggap perubahan alat linier terhadap waktu. Koreksi ini langsung dihitung pada setiap pengukuran poligon tertutup (looping) dengan koreksi apungan tidak lebih besar dari pada 0.1 mgal.

Besar koreksi apungan dengan sistem pengukuran metode poligon tertutup/looping (A–>B–>C–>D–>E–>A) adalah :

Formula Koreksi Apungan

Kembali ke Daftar Isi

6.2 Faktor Koreksi yang tergantung terhadap topografi

6.2.1 Gaya berat normal

Gaya berat yang dihitung dengan mempertimbangkan bentuk ellipsoid dan rotasi bumi. Nilai gaya berat normal dihitung dengan menggunakan formula gaya berat yang mengacu kepada International Association of Geodesy 1967.

Gaya berat normal

6.2.2 Koreksi udara bebas atau Free Air Correction (FAC)

Koreksi yang disebabkan oleh perbedaan elevasi di titik pengukuran, dilakukan dengan formula model gradien gaya berat ideal

                      Free Air Correction (FAC) - metode gravity untuk eksplorasi geothermal

6.2.3 Koreksi Bouguer

Koreksi ini memperhitungkan adanya massa yang mengisi antara bidang acuan dan ketinggian. Koreksi Bouguer dapat menggunakan asumsi :

  1. lempeng tak berhingga dengan formula lempeng Bouguer tak berhingga, atau
  2. lempeng berhingga dalam jarak minimal 60 km dengan formula lempeng bumi sperik.

Koreksi dengan mengganggap massa yang mengisi bidang acuan sebagai lempeng massa (slab) dengan jari-jari tak berhingga dengan tebal h (meter) dan rapat massa r (gram/cm3), maka koreksi Bouguer dapat dihitung dengan menggunakan rumus berikut:

Koreksi Bouguer

6.3.4 Koreksi Medan

Koreksi ini diperhitungkan karena kondisi medan/topografi tidak rata. Untuk lempeng tak berhingga digunakan sistem zonasi Hammer (misalnya Hammer, 1949 dan Douglas, 1972) atau zonasi prisma anular (misalnya Komazawa, 1988) sampai zona luar dan zone terluar minimal 10 km. Untuk lempeng berhingga dapat menggunakan sistem zonasi Hammer atau zonasi prisma anular sampai zona-zona luar dan zona terluar sama dengan pada kondisi lempeng tak berhingga, atau dengan metode lain yang cocok.

Data terrain detil (skala lebih besar daripada 1:25.000) harus disediakan dalam bentuk digital, jika tidak tersedia, maka harus dilakukan pendigitan terhadap peta topografi skala detil. Ukuran mesh untuk gridding terrain detil minimal 50 m x 50 m untuk zona sampai 4 km dan minimal “gtopo30” (30”x30”) untuk zona jauh dan koreksi terrain dihitung secara digital.

Kembali ke Daftar Isi

6.3 Penentuan Densitas Bouguer

Densitas Bouguer yang digunakan untuk pengolahan data lebih lanjut, dapat diestimasi  dengan metode Nettleton, Parasnis (hubungan G-H), Comparation of Variation of Upward-continuation Residual (CVUR) atau metode lainnya, yang dikombinasikan dengan hasil pengukuran densitas sampel batuan.

6.3.1 Metode Nettleton

Metode ini digunakan dengan memilih penampang yang melalui daerah topografi paling kasar dan tidak ada anomali gaya berat target. Penentuan densitas batuan dalam metode ini dilakukan dengan memilih kurva anomali Bouguer yang paling halus (trial and error). Sebagai contoh estimasi rapat massa dengan metode ini diberikan pada Gambar 2. Secara visual terlihat kurva yang paling halus (smooth) merupakan hasil pendekatan terbaik dari rapat massa permukaan sebesar 1.9 gr/cc.

Gambar 2 Kurva Nettleton

Gambar 2. Kurva Nettleton’s

6.3.2 Metode Parasnis

Estimasi rapat massa metode ini diturunkan dari anomali Bouguer lengkap yang ditulis sebagai berikut :

Metode Parasnis

Dari persamaan di atas, rapat massa r didapat dari gradien garis lurus terbaik seperti diberikan pada gambar di bawah ini. Di sini anomali Bouguer diasumsikan sebagai penyimpangan terhadap gradien lurus tersebut.

Gambar 3 Kurva Parasnis

Gambar 3. Kurva Parasnis

Kembali ke Daftar Isi

6.4 Penghitungan Anomali Bouguer

Anomali Bouguer adalah anomali gaya berat yang telah mengalami koreksi waktu (drift dan tidal), koreksi topografi (Bouguer, udara bebas, terrain), dan terkoreksi gaya berat normal tersebut di atas.

Secara matematis anomali Bouguer ini dirumuskan sebagai berikut :

Penghitungan Anomali Bouguer

Kembali ke Daftar Isi

6.5 Penghitungan Anomali Sisa

Anomali sisa (Residual anomaly) diperoleh dari anomali Bouguer melalui beberapa cara berikut ini.

  1. Perhitungan turunan kedua medan gaya berat
  2. Analisis trend surface (polynomial fitting) untuk menentukan gaya berat regional
  3. Perata-rataan bergerak (Moving Average)
  4. Kontinuasi ke atas atau ke bawah
  5. Gabungan poin b,c, dan d.

Kembali ke Daftar Isi

7.      Penyajian Data (Pedoman Metode Gravity Untuk Eksplorasi Geothermal)

Setelah melakukan pengambilan dan pengolahan data gaya berat, tahapan selanjutnya adalah penyajian data gaya berat, dalam bentuk tabulasi (tabel 1).

Tabel 1. Jenis data dan tampilan dalam survei gaya berat

No Jenis data Tampilan
1 Sebaran Titik ukur Tabel dan peta
2 Data mentah dan olahan (lihat lampiran)* Tabel
3 Densitas batuan hasil analisis laboratorium Tabel
4 Densitas hasil perhitungan (metode Parasnis atau Nettleton) Grafik
5 Anomali Bouguer Peta
6 Anomali Regional peta
7. Anomali Sisa Kurva dan Peta
8 Model 2D gaya berat Penampang

 

Kembali ke Daftar Isi

Daftar Pustaka Pedoman Metode Gravity Untuk Eksplorasi Geothermal

Hammer, Sigmund, 1939, Terrain Correction for Gravitimeter Station, Geophysics, 4, 184-94.

Komite Gaya Berat Nasional, 1992,  Buku Petunjuk Operator Gravitimeter Lacoste & Romberg, Bogor, Jawa Barat.

Lacoste & Romberg, 1939, Instruction Manual Model G & D Gravity meter, Field Version, L & R Gravity meter, Inc. Austin, Texas,78759, USA.

Longman, I.M., 1959, Formulas for computing the tidal accelerations due to the sun and moon. J.Geophys. Res., 64, 2351-2355.

Nettleton, L.L., 1976, Gravity and magnetic in Oil, Mcgraw-Hill International Series in The Earth and Planetary Sciences, 464.p

Telford, W.M., Geldart, L.P., Sheriff, R.E., keys, D.A., 1990, Applied Geophysics, Cambridge University Press.

Kembali ke Daftar Isi

 

Lampiran 1 Diagram Alir Kegiatan Survei Metode Gravity Untuk Eksplorasi Geothermal

Lampiran 1 Diagram Alir Kegiatan Survei Gaya Berat

 

Kembali ke Daftar Isi

 

Lampiran 2 Pengujian dan Pengaturan Gravimeter (Pedoman Metode Gravity Untuk Eksplorasi Geothermal)

Pengujian perlu dilakukan terhadap gravitimeter sebelum dan sesudah operasi di lapangan. Perlu diketahui dalam kondisi pemakaian yang normal, pengujian rutin perlu dilakukan sebulan sekali.

1. Pengujian Kepekaan

Prosedur dalam pengujian kepekaan gravitimeter dilakukan dengan tahapan-tahapan berikut ini.

  • Letakkan gravitimeter pada piringan.
  • Gravitimeter ditegakkan.
  • Lampu dinyalakan.
  • Putar sekerup pengunci berlawanan dengan arah jarum jam sampai habis.
  • Jika benang bacaan berada pada posisi bawah (sebelah kiri), putar sekerup pembacaan searah jarum jam perlahan-lahan. Amati benang bacaan pada kanca mata hingga diperoleh bacaan tertinggi dan catat batas atas benang bacaan.
  • Putar sekerup pembacaan berlawanan arah jarum jam perlahan-lahan. Amati benang bacaan pada kanca mata hingga diperoleh bacaan terendah dan catat batas bawah benang bacaan.
  • Putar sekerup pembacaan searah jarum jam perlahan-lahan hingga benang bacaan bergerak satu sekala diatas batas bawah dan catat posisi benang bacaan.
  • Putar sekerup pembacaan satu putaran penuh searah jarum jam untuk model G dan sepuluh putaran penuh pada model D.
  • Amati pergerakan benang bacaan pada kanca mata dan catat posisi akhir.
  • Jika benang bacaan bergerak antara 9 sampai 11 sekala pada satu putaran penuh (model G) dan sepuluh putaran penuh pada model D, berarti kepekaan Gravitimeter cukup baik.
  • Jika benang bacaan bergerak kurang dari 9 atau lebih dari 11 sekala, berarti kepekaan gravitimeter kurang baik sehingga perlu dilakukan pengaturan nivo memanjang.

2. Pengaturan Nivo memanjang

Baik pada nivo memanjang ataupun nivo melintang, sekerup pengaturnya terdapat di sisi nivo dan lubang pengaturnya dilindungi oleh pelat penutup sehingga pada waktu melakukan pengaturan tutup hitam gravitimeter tidak perlu diangkat. Pada beberapa model gravitimeter diperlukan mengangkat tutup hitam tersebut karena tidak tersedia.lubang pengatur. Berikut prosedur melakukan perbaikan kepekaan gravitimeter.

A. Kepekaan rendah

Dalam kasus kepekaan rendah (kepekaan lebih kecil dari 9), ketelitian pembacaan berkurang disebabkan respon pergerakan benang bacaan terhadap perubahan  gaya berat atau putaran sekerup pembacaan juga berkurang. Untuk penanggulangannya dilakukan langkah sebagai berikut ini.

  1. Periksa kembali posisi tegak Gravitimeter
  2. Miringkan gravitimeter dengan memutar sekerup penegak. Lakukan dengan setengah sekala terlebih dahulu sehingga bagian kanan yang mempunyai satu sekerup penegak lebih rendah. Dalam hal ini gelembung pada nivo memanjang akan bergerak menjauhi kanca mata
  3. Tentukan batas atas dan batas bawah benang bacaan pada kanca mata
  4. Lakukan seperti prosedur pengujian kepekaan mulain poin g sampai k
  5. Gelembung pada nivo melintang harus tetap dijaga pada posisi tengah
  6. Setelah diperoleh kepekaan yang memadai, buka pelat penutup lubang pengaturan. Putar sekerup pengatur nivo memajang dengan menggunakan kunci Allen untuk mengembalikan gelembung nivo ke posisi tengah

B. Kepekaan Tinggi

Untuk kasus kepekaan tinggi (kepekaan lebih besar dari 11) dilakukan langkah- langkah sebagai berikut ini.

  1. Periksa kembali posisi tegak Gravitimeter
  2. Miringkan gravitimeter dengan memutar sekerup penegak. Lakukan dengan setengah sekala terlebih dahulu sehingga bagian kanan yang mempunyai satu sekerup penegak terangkat. Dalam hal ini gelembung pada nivo memanjang akan bergerak mendekati kanca mata
  3. Selanjutnya lakukan prosedur yang sama seperti kepekaan rendah (poin c sampai f).

C. Penentuan garis baca

Garis baca yang benar adalah posisi pada kedudukan benang bacaan mempunyai jumlah pergerakan yang sama ke arah sekala membesar, jika nivo memanjang digeser satu sekala menjauhi dan mendekati kanta mata.

Cara untuk mengetahui adalah sebagai berikut:

  1. gravitimeter ditegakkan
  2. gerakkan benang bacaan ke posisi garis baca yang telah ditentukan.
  3. miringkan gravitimeter dengan cara menggerakkan gelembung nivo memanjang satu sekala menjauhi kanca mata dan catat posisi benang bacaan
  4. kemudian gerakkan gelembung nivo memanjang satu sekala dari posisi tengah mendekati kanta mata dan catat benang bacaan
  5. jika benang bacaan bergerak ke nilai yang besar, yaitu ketika nivo memanjang digerakkan menjauhi kanta mata artinya garis baca terlampau tinggi dan
  6. sebaliknya Jika bacaan bergerak jauh ke nilai yang lebih kecil artinya garis baca terlampau rendah.

Seperti prosedur sebelumnya, posisi nivo melintang harus tetap seimbang di tengah pada waktu pengujian.

Pengujian dan pengaturan nivo melintang

Nivo melintang yang benar akan memberikan efek yang terkecil jika gravitimeter dimiringkan menjauhi atau mendekati operator. Posisi yang benar dapat diketahui dengan melakukan tahapan-tahapan berikut ini.

  1. Gravitimeter ditegakkan
  2. Tempatkan benang bacaan pada garis baca dengan memutar sekerup pembacaan
  3. Gerakkan gelembung nivo melintang satu sekala menjauhi operator, lihat benang bacaan pada kanta mata dan catat posisinya
  4. Gerakkan gelembung nivo melintang satu sekala mendekati, lihat benang bacaan pada kanta mata dan catat posisinya dan
  5. Jika benang bacaan bergerak dengan jumlah yang sama ke arah sekala membesar pada setiap pergerakan, maka keadaan nivo melintang adalah baik

 

Selama melakukan prosedur pengujian nivo melintang, posisi nivo memanjang harus tetap berada di tengah. Jika keadaan pada poin e dalam pengujian nivo melintang tidak diperoleh, pengaturan nivo melintang dapat dilakukan dengan cara:

  1. gravitimeter ditegakkan kembali
  2. gerakkan gelembung nivo melintang sebesar setengah sekala ke arah yang menunjukkan posisi benang bacaan terendah
  3. buka pelat penutup lubang pengaturan. Putar sekerup pengatur nivo melintang dengan menggunakan kunci Allen. Kembalikan gelembung nivo melintang ke posisi tengah dan
  4. ulangi prosedur c sampai e pada pengujian nivo melintang

 

Kembali ke Daftar Isi

  

Lampiran 3 Contoh jalur kalibrasi di Indonesia (Pedoman Metode Gravity Untuk Eksplorasi Geothermal)

  1. Jalur kalibrasi Bandung – Tangkuban Parahu antara DG 0 – DG 6 dengan jarak 20 km dan beda ketinggian 1100 meter dibuat pada tahun 1972 (Untung,1972)
  2. Jalur kalibrasi Tangkuban Parahu – Subang antara GB 1 – GB 6 dengan jarak 30 km dan beda ketinggian 1300 meter. Dibuat pada tahun 1989 (Bakosurtanal,1989)

Tabel 2. Nilai gaya berat pada jalur kalibrasi

Jalur Kalibrasi Stasion Nilai (mgal)
Bandung-T. Parahu DG 0 977976.38
DG I 977976.55
DG II 977939.24
DG III 977901.97
DG IV 977881.91
DG V 977826.65
DG VI 977946.76
Subang- T. Parahu
BG 1 978091.631
BG 2 978008.178
BG 3 977957.221
BG 4 977914.823
BG 5 977882.303
BG 6 977815.992

 

 Kembali ke Daftar Isi 

Lampiran 4 Kalibrasi (Pedoman Metode Gravity Untuk Eksplorasi Geothermal)

a. Pengujian tabel konversi

Tabel konversi yang disediakan oleh pabrik hanya berlaku khusus untuk  Gravitimeter La Coste Romberg seri tertentu. Pengujian tabel konversi tersebut dilakukan dengan cara mengkalibrasi gravitimeter  di jalur kalibrasi tertentu.

Bila nilai konversi dari pabrik masih benar, maka nilai K harus mendekati satu. Bila nilai K setelah diuji dengan pengukuran berulang-ulang, ternyata menyimpang terlalu jauh dari satu, maka nilai konversi tersebut tidak sesuai lagi.

Ketentuan yang harus dipenuhi dalam menguji nilai K adalah sebagai berikut :

  • apungan linier yang didapat dari hasil perhitungan tidak boleh melebihi 0.03 miligal tiap kitaran dan
  • nilai K yang diperoleh harus berada dalam selang kepercayaan

1-2σK  <    K   < 1+2σK

Keterangan :

σK adalah simpangan baku dari nilai K

Seandainya hasil yang diperoleh memenuhi toleransi yang diberikan, maka nilai konversi pada tabel tetap berlaku. Apabila hasil yang diperoleh melebihi toleransi, maka perlu dilakukan kembali pengujian kepekaan dan kebenaran posisi garis baca gravitimeter. Kemudian dilakukan kembali kalibrasi ulang sebagai mana prosedur di atas.

Berikut cara menghitung simpangan baku dari K

σK = 1 / Δr  (σ2 Δg + σ2 Δr)1/2                                       (1)

Keterangan:

σK= Simpangan baku dari K

Δr= selisih nilai gaya berat pengamatan

σg dan σr adalah simpangan baku dari Δg dan Δr dalam hal ini dianggap sama. Dihitung dengan persamaan :

Δg = Δr = σb2 + σd2 + 2 σb σd                                                      (2)

Keterangan:

σ= variansi dari bacaan

σd = variansi dari apungan

dengan memasukkan harga variansi dari bacaan 0.006 mgal dan variansi apungan 0.005 mgal ke dalam persamaan (2) maka diperoleh harga :

σΔg =σΔr = (σb2 + σd2 + 2 σb σd)1/2   

= {(0.006)2 + (0.005)2 + 2(0.006)(0.005)}1/2

= 0.011 mgal

Dengan memasukkan σΔg =σΔr=0.011 mgal ke persamaan (1) maka diperoleh :

σK = 1/ Δr { (0.011)2 +(0.011)2}1/2

= 0.015/ Δr

b. Contoh Hitungan Hasil Pengukuran Kalibrasi

Di bawah ini diberikan contoh hitungan hasil pengukuran kalibrasi yang dilakukan pada jalur Tangkuban Perahu – Subang, metoda pengukuran adalah antara dua stasiun yang telah diketahui nilai gaya beratnya. Pengukuran dilakukan sebanyak 3 kitaran dengan menggunakan alat G 862.

Tabel 3. contoh hasil pengukuran kalibrasi

No Stasiun waktu bacaan konv.mgal koreksi pasang surut Koreksi Drift g obs
1 GB 6 13.04 1701.793 1732.576 0.074 0 1732.65
2 GB 5 13.28 1766.947 1798.93 0.063 0.001 1798.994
3 GB 6 14.08 1701.863 1732.647 0.017 0.002 1732.666
4 GB 5 14.33 1766.991 1798.875 -0.006 0.002 1798.871
5 GB 6 15.02 1701.911 1732.041 -0.029 0.003 1732.015
6 GB 5 15.33 1766.056 1799.696 -0.051 0.004 1799.649
7 GB 6 16.03 1701.927 1732.712 -0.067 0.005 1732.65

Rumus yang digunakan untuk menghitung nilai skala kalibrasi :

 

K= (g1 – g2) / (r1 – r2) = Δg / Δr

Tabel 4. Harga gaya berat yang diketahui dari stasiun yang diukur: (Bakosurtanal 1989)

Stasiun Nilai Gaya Berat Δg
GB 6 977815.992 66.331
GB 5 977882.303

 

Sedangkan harga Δr ata-rata antara GB 5 dan GB 6 hasil pengamatan = 66.321 miligal.

K=  Δg / Δr = 66.311/66.321 = 0.999849

untuk menghitung harga σK digunakan rumus (1) :

σK= 1/66.321 { (0.011)2 + (0.011)2}1/2

= 0.015/66.321

= 0.000234

Nilai K diuji apakah berada pada selang kepercayaan  1-2σK  <    K   < 1+2σK, dengan memasukkan nilai σK=0.000234 diperoleh :

0.99953 < K < 1.000468

Kembali ke Daftar Isi

 

Lampiran 5 : Contoh Tabel Data Gaya Berat (Pedoman Metode Gravity Untuk Eksplorasi Geothermal)

 

Stasion Tanggal Jam Reading Konversi Koreksi Drift Corrected Relative X Y Tinggi Lintang g Normal Koreksi Koreksi Koreksi Anomali Anomali
mgal Tidal mgal gObs (meter) (meter) (meter) (degree) Terrain FA Bouguer Bouguer Regional

 

Kembali ke Daftar Isi

Lampiran 6 Contoh Tabel Koreksi Pasang Surut (Pedoman Metode Gravity Untuk Eksplorasi Geothermal)

Lampiran 6 Contoh Tabel Koreksi Pasang Surut - metode gravity untuk eksplorasi geothermal

Kembali ke Daftar Isi

 

Penutup

Demikian uraian lengkap tentang “Pedoman Metode gravity geofisika Untuk Eksplorasi Geothermal”, Semoga bermanfaat. Jika tulisan ini bermanfaat silahkan untuk di share.

Buku dan Jurnal referensi dalam daftar pustaka pada tulisan ini dapat dibeli atau download disini.

Pedoman ini dibuat oleh tim Geofisika Indonesia, profil tim dilihat disini.

Kembali ke Daftar Isi

 

Tinggalkan Komentar

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *

Scroll to Top