EKSPLORASI GEOFISIKA

KONSEP PERWUJUDAN DAN KETERATURANSetiap obyek ciptaan (oleh Tuhan), buatan atau rekayasa (oleh manusia), selalu dibuat dengan suatu tujuan.

Obyek yang terwujud dengan suatu tujuan, tentulah tidak mungkin bila dibuat asal-asalan atau main-main, tetapi dengan suatu pemikiran atau pekerjaan yang sungguh-sungguh.

Sesuatu yang diciptakan dan dirancang dengan pemikiran yang sungguh-sungguh, pastilah didasarkan atas kaidah-kaidah, hukum-hukum, atau aturan-aturan

METEMATIKA-FISIKA SEMESTABanyak sekali (seandainya tidak boleh dikatakan SEMUA), fenomena di alam berhubungan dengan matematika-fisika.

Banyak sekali fenomena di alam ini ada atau terbentuk secara sistemik/sistematik

Exploration ?

FISIKA vs GEOFISIKAFisika :ilmu yang mempelajari bagaimana gejala alam dan proses-proses alam itu terjadi. Dari banyak gejala dan proses alam yang dipelajari ditemukan aturan (hukum) alam yang melandasi terjadinya gejala dan proses tadi. Gejala dan proses alam ini mencakup fenomena-fenomena fisika yang terkait erat dengan sifat fisika bumi (dan juga mineral).

Geofisika : suatu cabang ilmu yang menggunakan prinsip-prinsip fisika untuk mempelajari susunan dalam bumi termasuk juga susunan endapan mineral

GEOFISIKA DAN KAITANNYA DENGAN KEGIATAN PERTAMBANGANTahapan Pertambangan :Prospeksi (sudah bisa digunakan geofisika)

Eksplorasi

Evaluasi/Studi Kelayakan

Layak Tidak Layak

Persiapan Eksploitasi Arsip

Eksploitasi

Pengolahan

Pemurnian

Pengangkutan dan Pemasaran

Eksplorasi GeofisikaEksplorasi GeokimiaTracing float, trenching, test pitting, coring and aditing

Sifat-2 fisika apa yang menjadi dasar penyelidikan geofisika ?

- Sifat kelistrikan- Sifat kemagnetan- Sifat electromagnetic- Gravitasi- Radioaktivitas- Elastisitas batuan

Metode Geofisika dan Pengukurannya

Metode pengukuran geofisika dapat dikerjakan secara aktif (responsif) maupun pasif (spontan). Secara pasif misalnya dengan geomagnet dan cara gravitasi. Secara aktif misalnya dengan geolistrik dan seismik.

Jenis aktif (responsif) baru dapat dilakukan pengukuran manakala telah diberikan arus listrik atau gangguan, sedangkan pasif (spontan) langsung dapat dilakukan pengukuran.

Medan dari Benda Bumi atau Mineral yang Dimanfaatkan

Sifat Benda BumiMedan/SifatMetoda Eksplorasi/ AlatYang DideteksiMassa/rapat massa

Kemagnetan

Elektrokimia

Radioaktif

Kelistrikan

Listrik-Magnet

Keelastikan

Penghambur sinarGravitasi Newton /spontan

Magnet dipole bumi /spontan

Potensial listrik /spontan

Radiasi nuklir/ spontan

Potensial listrik /responsif

Potensial elektromag-netik /responsive

Gelombang elastik /responsif

Radiasi nuklir /responsifGaya berat /gravimeter

Magnet /magnetometer

Potensial diri (SP) /multimeter

Geiger count, scintillator

Geolistrik, polarisaasi terimbas /V-A meter

Elektromagnetik /VLF, CSAMT, AFMAG, dllSeismik bias, pantul /se- ismometer, geofon

Logging densitasKontras rapat massa

Kontras suseptibilitas

Kontras tingkat ionisasi

Kontras radioaktivitas

Kontras resistivitas dan chargeabilitas

Kontras resistivitas, suseptibilitas

Kontras cepat rbt, muka bias/ pantul

Kontras rapat massa/densitas

Macam-Macam Metode Geofisika

1. Metode Geolistrik 1.1. Tahanan Jenis (Resistivity)

Arus searah atau bolak balik dengan frekuensi rendah dialirkan ke dalam bumi melalui dua elektroda (elektroda arus) dan distribusi potensial yang dihasilkan diukur dengan dua elektroda lain (elektroda pengukur).

Cara pengukuran resistivity 2DKonfigurasi Wenner

1.2. Potensial Diri (SP, Self Potential) Cara ini dipakai pada endapan yang sifatnya menghasilkan arus listrik karena proses elektro kimia. Pengukuran ditujukan pada potensial spontan yang timbul karena proses oksidasi atau pada pengkayakan supergen, misalnya pada vein-vein sulfida.

Prinsip pengukuran pada SP

1. 3. Polarisasi Induksi (Induced Polarization)

Induced Polarisation (IP) atau polarisasi terimbasIP menyerupai metoda resistivity. Arus listrik dikirimkan transmitter ke tanah melalui dua buah elektroda arus dan perbedaan tegangan (potensial) diukur di antara dua elektroda potensial.

Dalam tanah yang tidak mengandung mineral, jika aliran arus diputus, tegangan antara elektroda potensial dengan segera turun menjadi nol. Akan tetapi bila tanah mengandung jumlah mineral, kebanyakan mineral sulfida (pirit, kalkopirit dan galena), tegangan yang diperoleh tidak langsung nol, tetapi turun perlahan-lahan menuju nol setelah beberapa detik.

2. Metode Gaya Berat (Gravity Method)

Merupakan metode geofisika yang didasarkan pada pengukuran variasi medan gravitasi bumi. Variasi medan gravitasi (gravitation field) ini muncul akibat variasi rapat massa/densitas batuan di bawahnya, serta ukuran atau penyebaran batuannya.

Metoda ini berdasarkan hukum gaya tarik antara dua benda di alam. Bumi sebagai salah satu benda di alam juga menarik benda-benda lain di sekitarnya. Kalau sebuah bandul digantung dengan sebuah pegas, maka pegas tersebut akan merengganng akibat bandulnya mengalami gravitasi, di tempat yang gravitasinya rendah maka regangan tadi kecil dan di tempat yang gravitasinya besar maka regangan tadi juga lebih besar.

Yang diukur bukan gaya gravitasi bumi sebenarnya, melainkan perbedaan medan gravitasi dari suatu titik observasi terhadap titik observasi lainnya

Adanya variasi nilai gravitasi ini disebabkan oleh karena kondisi bumi :

- Tidak homogen- Tidak berbentuk bola- Mengalami rotasi- Pasang surut air laut

Hal-hal yg mempengaruhi harga percepatan gravitasiPerbedaan garis lintang : perbedaan jari-jari bumi antara kutub bumi dengan ekuator menyebabkan perbedan nilai gravitasi.

Perbedaan elevasi :perbedaan percepatan gravitasi (g) berubah-ubah tergantung dr R bumi. R lebih besar pada pengamatan yg lebih tinggi (bukit) dan lebih kecil pada lembah.

Variasi densitas batuan :densitas besar pecepatan gravitasi lebih besar.

Pasang surut air laut : posisi matahari maupun bulan thd bumi mempengaruhi amplitudi gravitasi.

3. Magnetic Method (Metode Geomagnet) Metode magnetik mempunyai kesamaan dengan metoda gravitasi, keduanya berdasar pada teori potensial, tetapi ditinjau dari besaran fisika yang terlibat, keduanya mempunyai perbedaan yang mendasar.

Pada metode magnetik, perlu dipertimbangkan variasi arah dan intensitas magnetnya (besar vektor magnetisasinya), karena terdiri dari dua kutub (dipole), sedangkan pada metoda gravitasi hanya menyatakan variasi besar vektor percepatan gravitasi.

Metode magnetik digunakan untuk :

Mencari endapan placer magnetik pada endapan sungai Mencari deposit bijih besi magnetik di bawah permukaan Mencari bijih sulfida yang kebetulan mengandung mineral magnetit sebagai mineral ikutan Intrusi batuan basa dapat diketahui kalau kebetulan mengandung magnetit dalam jumlah cukup Untuk dapat mengetahui ketebalan lapisan penutup pada suatu batuan beku yang mengandung mineral magnetit.

Pengukuran Geomagnet

4. METODE ELEKTROMAGNETIKGelombang elektromagnetik dapat dipancarkan melalui udara, air atau diinjeksikan melalui tanah.Gelombang elektromagnetik yang dipancarkan oleh alat pemancar (transmitter) akan diterima oleh alat penerima pantulan/refleksi gelombang radar (transceiver).Pengukuran dan perekaman dari pulsa yang dipancarkan, menghasilkan selisih waktu (dt) ini akan membentuk pola penampang gelombang radar yang khas untuk tiap meter kedalaman. Pola-pola refleksi ini menunjukkan perbedaan nilai dielektrik massa/benda terhadap gelombang radar yang mengenainya. Kedalaman pengukuran dilakukan denganmengatur frekwensi gelombang radar yang digunakan.Contoh : AFM, TEM, VLF, GPR/Georadar

4.1. Metode Georadar (GPR)Metode ini mengunakan analisa refleksi gel. Elektromagnetik yang dihasilkan akibat perbedaan sifat dielektrik benda2 di bwh permukaan.

Dua komp. Utama berupa pemancar gelombang (transmitter) dan peralatan penerima gelombang (receiver). Perekaman intensitas gel. Radar yg berhasil dipantulkan dengan perekaman selisih waktu akan membentuk suatu pola penampang gelombang radar yang khas untuk setiap interval meter kedalaman.

5. Metode Seismik

Metode seismik merupakan metode geofisika yang didasari atas prinsip-prinsip cepat rambat gelombang seismik pada suatu medium (batuan). Cepat rambat gelombang ini dipengaruhi oleh jenis medium, porositas, kadar air dan umur lapisan batuan.

Prinsip kerja metode ini adalah pemberikan gangguan berupa gelombang seismik pada suatu sistem dan kemudian gejala fisiknya diamati dengan alat penangkap sensor geophone.

Cepat rambat gelombang seismik pada batuan tergantung pada :

Jenis batuan Derajat pelapukan Tekanan Porositas (kadar air) Umur (diagenesa, konsolidasi, dll)

H. Mooney (1977) mengatakan bahwa harga cepat rambat gelombang akan lebih besar (dibandingkan) :

Batuan beku basa: batuan beku asamBatuan beku: batuan sedimenSedimen terkonsolidasi: sedimen un-konsolidasiSedimen unkonsolidasi: sed. un-konsld. tak jenuh airSoil basah: soil keringB. sedimen karbonat: batupasirBatuan utuh: batuan terkekarkanBatuan segar: batuan lapukBatuan berat: batuan ringanBatuan berumur tua: batuan berumur muda

Selesai