pengantar - unsyiah press
Embed Size (px)
TRANSCRIPT
PENGANTAR GEOFISIKA
MUHAMMAD SYUKRI
Sanksi Pelanggaran Pasal 113Undang-Undang No. 28 Tahun 2014 Tentang Hak Cipta
1. Setiap orang yang dengan tanpa hak melakukan pelanggaran hak ekonomi sebagaimana dimaksud dalam pasal 9 ayat (1) huruf i un-tuk penggunaan secara komersial dipidana dengan pidana penja-ra paling lama 1 (satu) tahun dan/atau pidana denda paling banyak Rp100.000.000,00 (seratus juta rupiah).
2. Setiap orang yang dengan tanpa hak dan/atau tanpa izin pencipta atau pemegang hak cipta melakukan pelanggaran hak ekonomi pencipta sebagaimana dimaksud dalam Pasal 9 ayat (1) huruf c, huruf d, huruf f, dan/atau huruf h untuk penggunaan secara komersial dipidana den-gan pidana penjara paling lama 3 (tiga) tahun dan/atau pidana denda paling banyak Rp500.000.000,00 (lima ratus juta rupiah).
3. Setiap orang yang dengan tanpa hak dan/atau tanpa izin pencipta atau pemegang hak cipta melakukan pelanggaran hak ekonomi pencipta sebagaimana dimaksud dalam Pasal 9 ayat (1) huruf a, huruf b, huruf e, dan/atau huruf g untuk penggunaan secara komersial dipidana den-gan pidana penjara paling lama 4 (empat) tahun dan/atau pidana den-da pa-ling banyak Rp1.000.000.000,00 (satu miliar rupiah).
4. Setiap orang yang memenuhi unsur sebagaimana dimaksud pada ayat (3) yang dilakukan dalam bentuk pembajakan, dipidana dengan pi-dana penjara paling lama 10 (sepuluh) tahun dan/atau pidana denda paling banyak Rp4.000.000.000,00 (empat miliar rupiah).
S Y I A H K U A L A U N I V E R S I T Y P R E S S
PENGANTAR GEOFISIKA
MUHAMMAD SYUKRI
Judul Buku: PENGANTAR GEOFISIKA
Penulis:Muhammad Syukri
Editor:Rini SafitriZul Fadhli
Sampul dan Layout:Iqbal Ridha
ISBN: 978-623-264-114-3ISBN: 978-623-264-111-2 (PDF)
Pracetak dan Produksi:SYIAH KUALA UNIVERSITY PRESS
Penerbit:Syiah Kuala University Press Jln. Tgk Chik Pante Kulu No.1, Kopelma Darussalam 23111, Kec. Syiah Kuala. Banda Aceh, AcehTelp: 0651 - 8012221Email: upt.percet[email protected]: http://www.unsyiahpress.unsyiah.ac.id
Edisi: I
Cetakan Pertama, 2020xiv + 204 (15,5 X 23)
Anggota IKAPI 018/DIA/2014Anggota APPTI 005.101.1.09.2019
Dilarang keras memfotokopi atau memperbanyak sebagian atau seluruh buku ini tanpa seizin tertulis dari penerbit.
PE NG A N TA R G E OF I SI KA iii
Banda Aceh, Juni 2020.
Penulis,
Muhammad Syukri
PRAKATA
Puji syukur kehadirat Allah Swt. atas limpahan rahmat dan karunia-Nya
sehingga Buku Pengantar Geofisika ini telah dapat diselesaikan. Buku ini ada-
lah buku dukungan belajar untuk keperluan internal dan merupakan acuan
tambahan bagi mahasiswa Program Studi Fisika Fakultas MIPA dan Program
Studi Teknik Geofisika Fakultas Teknik Universitas Syiah Kuala dalam perkuli-
ahan serta memberikan pedoman praktis agar mahasiswa mendapatkan gam-
baran secara jelas untuk mendukung perkuliahan.
Terimakasih disampaikan kepada Pimpinan Unsyiah, juga pada Kemen-
terian Pendidikan dan Kebudayaan yang memberikan dukungan melalui ske-
ma Penelitian Dasar Unggulan Perguruan Tinggi (PDUPT) pada penulisan
Buku Ajar ini. Terimakasih juga disampaikan kepada Dr. Rini Safitri, M.Si dan
Zul Fadhli, M.Sc atas kontribusi dalam sebagai editor untuk penyempurnaan
dan penyelesaian buku ini.
Kami menyadari masih terdapat kekurangan pada buku ini, untuk itu kri-
tik dan saran terhadap penyempurnaan buku ini sangat diharapkan. Semoga
buku ini dapat memberi maanfaat bagi mahasiswa Unsyiah, khususnya dan
bagi semua pihak yang membutuhkan.
iv MUHAMMAD SYUKRI
PE NG A N TA R G E OF I SI KA v
DAFTAR ISI
PRAKATA .............................................................................................................................................III
DAFTAR ISI .........................................................................................................................................V
DAFTAR GAMBAR ............................................................................................................................X
DAFTAR TABEL ...............................................................................................................................XIV
BAB 1 STRUKTUR BUMI .................................................................................................................1
1.1 PENDAHULUAN .................................................................................................................1
1.2 KARAKTERISTIK STRUKTUR BUMI ................................................................................3
1.2.1 KERAK BUMI (CRUST) ..........................................................................................3
1.2.2 SELIMUT ATAU SELUBUNG BUMI (MANTLE) ....................................................4
1.2.3 INTI BUMI (CORE) ..................................................................................................4
1.3 LAPISAN BUMI ...................................................................................................................6
1.3.1 LITOSFER ................................................................................................................6
A. KERAK BENUA .................................................................................................6
B. KERAK SAMUDERA .........................................................................................7
1.3.2 BATUAN PEMBENTUK KERAK BUMI ..................................................................8
A. BATUAN BEKU .................................................................................................8
B. BATUAN SEDIMEN ..........................................................................................9
C. BATUAN METAMORF ......................................................................................9
1.3.3 HIDROSFER ......................................................................................................... 10
1.3.4 ATMOSFER ............................................................................................................11
1.4 PENUTUP ......................................................................................................................... 14
DAFTAR PUSTAKA .................................................................................................................. 16
BAB 2 GEOSAINS DAN GEOFISIKA ............................................................................................ 19
2.1 PENDAHULUAN .............................................................................................................. 19
2.2 GEOSAINS ....................................................................................................................... 20
2.3 GAMBARAN UMUM METODE GEOFISIKA .................................................................. 23
2.4 GEOFISIKA DAN BIDANG ILMU TERKAIT ................................................................... 24
2.5 TAHAPAN SURVEI GEOFISIKA ..................................................................................... 26
2.5.1 PERENCANAAN SURVEI ................................................................................... 27
2.5.2 AKUISISI DATA ..................................................................................................... 29
2.5.3 PENGOLAHAN DATA ........................................................................................... 30
2.5.4 INTERPRETASI DAN PEMODELAN .................................................................. 31
DAFTAR PUSTAKA .................................................................................................................. 32
vi MUHAMMAD SYUKRI
BAB 3 METODE SEISMIK ............................................................................................................. 35
3.1 PENDAHULUAN .............................................................................................................. 35
3.2 MACAM-MACAM METODE SEISMIK ............................................................................ 36
3.2.1 SEISMIK REFRAKSI (BIAS) ................................................................................ 36
3.2.2 SEISMIK REFLEKSI (PANTUL) ........................................................................... 37
3.3 SIFAT FISIKA BATUAN .................................................................................................... 38
3.3.1 DENSITAS ............................................................................................................. 38
3.3.2 KECEPATAN ......................................................................................................... 39
3.3.3 POROSITAS.......................................................................................................... 41
3.3.4 PERMEABILITAS .................................................................................................. 43
3.4 DASAR TEORI GELOMBANG SEISMIK ....................................................................... 45
3.4.1 GELOMBANG BADAN (BODY WAVE) ............................................................... 45
3.4.2 GELOMBANG PERMUKAAN (SURFACE WAVE) ............................................ 46
3.5 MEKANISME PENJALARAN GELOMBANG SEISMIK ................................................ 47
3.5.1 HUKUM SNELLIUS .............................................................................................. 47
3.5.2 PRINSIP HUYGENS............................................................................................. 48
3.5.3 AZAS FERMAT ..................................................................................................... 49
3.6 AKUISISI DATA SEISMIK................................................................................................. 49
3.6.1 SURVEI PENDAHULUAN .................................................................................... 49
3.6.2 SISTEM PEREKAMAN DATA .............................................................................. 51
3.6.3 NOISE (GANGGUAN) .......................................................................................... 52
3.7 PENGOLAHAN DATA SEISMIK ...................................................................................... 53
3.8 INTERPRETASI DATA SEISMIK ..................................................................................... 54
3.9 KEUNGGULAN DAN KELEMAHAN ............................................................................... 55
DAFTAR PUSTAKA .................................................................................................................. 56
BAB 4 METODE GEOLISTRIK...................................................................................................... 59
4.1 PENDAHULUAN .............................................................................................................. 59
4.2 DASAR TEORI GEOLISTRIK.......................................................................................... 60
4.3 PRINSIP DASAR .............................................................................................................. 63
4.4 MEKANISME PERAMBATAN ARUS .............................................................................. 64
4.5 RESISTIVITAS SEMU (APPARENT RESISTIVITY) ...................................................... 66
4.6 KONFIGURASI PENGUKURAN ..................................................................................... 68
4.6.1 KONFIGURASI WENNER .................................................................................... 70
4.6.2 KONFIGURASI SCHLUMBERGER ..................................................................... 72
4.6.3 KONFIGURASI DIPOLE-DIPOLE ........................................................................ 74
4.6.4 KONFIGURASI POLE-POLE ................................................................................ 76
4.6.5 KONFIGURASI POLE-DIPOLE ............................................................................ 77
4.6.6 KONFIGURASI WENNER SCHLUMBERGER ................................................... 79
PE NG A N TA R G E OF I SI KA vii
4.7 SIFAT KELISTRIKAN BATUAN ....................................................................................... 81
4.8 KERAPATAN ARUS LISTRIK .......................................................................................... 83
4.9 RESISTIVITAS BATUAN ................................................................................................. 85
4.10 INTERPRETASI DATA GEOLISTRIK ........................................................................... 92
DAFTAR PUSTAKA .................................................................................................................. 88
BAB 5 METODE INDUKSI POLARISASI ..................................................................................... 93
5.1 PENDAHULUAN .............................................................................................................. 93
5.2 MEKANISME METODE IP .............................................................................................. 94
5.3 PRINSIP KERJA IP .......................................................................................................... 97
5.3.1 DOMAIN WAKTU .................................................................................................. 99
5.3.2 DOMAIN FREKUENSI ....................................................................................... 100
5.3.3 DOMAIN SUDUT FASA ...................................................................................... 102
5.4 KONFIGURASI PENGUKURAN IP .............................................................................. 103
5.5 SUMBER EFEK POLARISASI ...................................................................................... 104
5.5.1 EFEK POLARISASI ELEKTRODA .................................................................... 104
5.5.2 EFEK POLARISASI MEMBRAN ....................................................................... 105
DAFTAR PUSTAKA ................................................................................................................ 107
BAB 6 METODE GAYA BERAT ....................................................................................................111
6.1 PENDAHULUAN .............................................................................................................111
6.2 DASAR TEORI GRAVITY ...............................................................................................113
6.2.1 HUKUM GRAVITASI NEWTON ..........................................................................114
6.2.2 PERCEPATAN GRAVITASI .................................................................................115
6.2.3 POTENSIAL GRAVITASI .....................................................................................116
6.3 DENSITAS BATUAN .......................................................................................................118
6.4 AKUISISI DATA GRAVITY ...............................................................................................119
6.5 PENGOLAHAN DATA GRAVITY ................................................................................... 121
6.6 KOREKSI GRAVITASI ................................................................................................... 123
6.6.1 KOREKSI PEMBACAAN ALAT .......................................................................... 123
6.6.2 KOREKSI PASANG SURUT (TIDAL CORRECTION) .................................... 123
6.6.3 KOREKSI APUNGAN (DRIFT CORRECTION) ................................................ 125
6.6.4 KOREKSI LINTANG (LATITUDE CORRECTION) ........................................... 126
6.6.5 KOREKSI UDARA BEBAS (FREE AIR CORRECTION) ................................. 127
6.6.6 KOREKSI BOUGUER (BOUGUER CORRECTION) ....................................... 128
6.6.7 KOREKSI MEDAN (TERRAIN CORRECTION) ............................................... 130
6.7 ANOMALI BOUGUER .................................................................................................... 130
6.8 INTERPRETASI DATA GRAVITY .................................................................................. 131
6.9 KEUNGGULAN DAN KELEMAHAN ............................................................................. 133
DAFTAR PUSTAKA ................................................................................................................ 133
viii MUHAMMAD SYUKRI
BAB 7 METODE GROUND PENETRATING RADAR ............................................................... 137
7.1 PENDAHULUAN ............................................................................................................ 137
7.2 SEJARAH GPR .............................................................................................................. 138
7.3 DASAR TEORI GPR ...................................................................................................... 140
7.3.1 GELOMBANG ELEKTROMAGNETIK .............................................................. 140
7.3.2 GELOMBANG RADAR ...................................................................................... 142
7.4 WAKTU TEMPUH GELOMBANG ................................................................................. 146
7.5 SISTEM GPR.................................................................................................................. 148
7.5.1 PEMBANGKIT SINYAL....................................................................................... 149
7.5.2 ANTENNA PEMANCAR (TRANSMITTER) ....................................................... 149
7.5.3 ANTENNA PENERIMA (RECEIVER) ................................................................ 149
7.6 PRINSIP KERJA GPR .................................................................................................... 151
7.7 SURVEI GPR .................................................................................................................. 152
7.7.1 RADAR REFLECTION PROFILLING ............................................................... 152
7.7.2 WIDE ANGLE REFLECTION AND REFRACTION (WARR) ........................... 153
7.7.3 RADAR LUBANG BOR (BOREHOLE RADAR) ............................................... 154
7.8 PENGOLAHAN DATA GPR ........................................................................................... 155
7.8.1 FILTER / PEMROSESAN DATA ........................................................................ 156
7.8.2 PICKING LAYER ................................................................................................. 157
7.8.3 ANALISIS KECEPATAN (VELOCITY ADAPTATION) ....................................... 158
7.9 INTERPETASI DATA GPR ............................................................................................. 158
7.9.1 INTERPRETASI GRAFIS ........................................................................................... 158
7.9.2 ANALISA KUANTITATIF ............................................................................................. 158
7.10 KEUNGGULAN DAN KETERBATASAN .................................................................... 159
DAFTAR PUSTAKA ................................................................................................................ 160
BAB 8 METODE GEOMAGNETIK .............................................................................................. 165
8.1 PENDAHULUAN ............................................................................................................ 165
8.2 KONSEP DASAR MAGNETIK ...................................................................................... 166
8.2.1 GAYA MAGNETIK ............................................................................................... 168
8.2.2 KUAT MEDAN MAGNETIK ................................................................................ 168
8.2.3 MOMEN MAGNETIK .......................................................................................... 169
8.2.4 INDUKSI MAGNETIK ......................................................................................... 169
8.2.5 INTENSITAS KEMAGNETAN ............................................................................ 170
8.2.6 SUSEPTIBILITAS KEMAGNETAN .................................................................... 170
8.3 MEDAN MAGNET BUMI ............................................................................................... 173
8.3.1 MEDAN MAGNET UTAMA (MAIN FIELD) ........................................................ 175
8.3.2 MEDAN MAGNET LUAR (EXTERNAL FIELD) ................................................ 175
8.3.3 MEDAN MAGNET ANOMALI ............................................................................ 176
8.4 SIFAT KEMAGNETAN BATUAN ................................................................................... 176
8.4.1 DIAMEGNETIK .................................................................................................... 177
PE NG A N TA R G E OF I SI KA ix
8.4.2 PARAMAGNETIK ............................................................................................... 178
8.4.3 FERROMAGNETIK ............................................................................................ 178
8.4.4 ANTIFERROMAGNETIK .................................................................................... 179
8.4.5 FERRIMAGENTIK .............................................................................................. 179
8.5 VARIASI MEDAN MAGNETIK ....................................................................................... 180
8.5.1 VARIASI SEKULER ............................................................................................ 180
8.5.2 VARIASI DIURNAL ............................................................................................. 181
8.5.3 BADAI MAGNETIK (STORM MAGNETIC) ....................................................... 182
8.6 MAGNETOMETER ........................................................................................................ 183
8.7 AKUISISI DATA GEOMAGNETIK.................................................................................. 184
8.8 PENGOLAHAN DATA MAGNETIK ............................................................................... 185
8.8.1 KOREKSI HARIAN ............................................................................................. 185
8.8.2 KOREKSI IGRF .................................................................................................. 186
8.8.3 KOREKSI TOPOGRAFI ..................................................................................... 187
8.8.4 REDUKSI KE BIDANG DATAR .......................................................................... 187
8.8.5 KONTINUASI KE ATAS ...................................................................................... 188
8.8.6 KOREKSI EFEK REGIONAL ............................................................................. 188
8.8.7 KOREKSI KE KUTUB......................................................................................... 189
8.9 INTERPRETASI DATA GEOMAGNETIK ...................................................................... 190
DAFTAR PUSTAKA ................................................................................................................ 192
GLOSARIUM ................................................................................................................................... 197
RIWAYAT HIDUP ............................................................................................................................. 203
x MUHAMMAD SYUKRI
DAFTAR GAMBAR
GAMBAR 1.1 ANDRIJA MOHOROVICIC PENEMU TEORI DISKON TINUITAS MOHOROVICIC. .....................................................................................2
GAMBAR 1.2 STRUKTUR INTERNAL BUMI. ................................................................................2
GAMBAR 1.3 KARAKTERISTIK PERLAPISAN BUMI. ..................................................................3
GAMBAR 1.4 BIDANG DISKONTINUTAS GUTENBERG DAN LEHMANN. ...............................5
GAMBAR 1.5 LAPISAN LITOSFER YANG TERDIRI DARI KERAK BENUA DAN SAMUDERA...............................................................................................................7
GAMBAR 1.6 SIKLUS BATUAN. .....................................................................................................9
GAMBAR 1.7 HIDROSFER............................................................................................................11
GAMBAR 1.8 LAPISAN-LAPSIAN ATMOSFER .......................................................................... 12
GAMBAR 1.9 PERUBAHAN TEMPERATUR DAN TEKANAN DI ATMOSFER. ....................... 12
GAMBAR 1.10 STRUKTUR PERLAPISAN STRUKTUR BUMI BEDASARKAN KOMPOSISI KIMIA. ...................................................................................................................... 14
GAMBAR 1.11 STRUKTUR PERLAPISAN STRUKTUR BUMI BERDASARKAN KARAKTERISTIK FISIS. ........................................................................................ 15
GAMBAR 2.1 GEOFISIKA DAN GEOLOGI SERTA KAITAN KEDUANYA. ............................... 19
GAMBAR 2.2 STRUKTUR INTERIOR BUMI. .............................................................................. 20
GAMBAR 2.3 BUMI DAN PLANET-PLANET YANG ADA DI SEKELILINGNYA. ....................... 21
GAMBAR 2.4 BEBERAPA BIDANG KAJIAN DALAM GEOSAINS. ........................................... 22
GAMBAR 2.5 AKUISISI DATA GEOFISIKA DI LAPANGAN. ...................................................... 30
GAMBAR 2.6 SKETSA MODEL 3D GEOFISIKA. ....................................................................... 31
GAMBAR 3.1 MODEL PERAMBATAN GELOMBANG REFRAKSI. .......................................... 37
GAMBAR 3.2 MODEL PERAMBATAN GELOMBANG REFLEKSI. ........................................... 38
GAMBAR 3.3 KECEPATAN GELOMBANG P PADA BEBERAPA MATERIAL .......................... 40
GAMBAR 3.4 KECEPATAN GELOMBANG S PADA BEBERAPA MATERIAL .......................... 41
GAMBAR 3.5 KONDISI POROSITAS BATUAN YANG TINGGI (KIRI) DAN RENDAH (KANAN) ................................................................................................................. 43
GAMBAR 3.6 PERMEABILITAS BATUAN. .................................................................................. 44
GAMBAR 3.7 A. MODEL GELOMBANG P DAN B. GELOMBANG S (FOWLER 2005). ......... 46
GAMBAR 3.8 8A MODEL GELOMBANG RAYLEIGH DAN B. GELOMBANG LOVE .............. 47
GAMBAR 3.9 REFLEKSI DAN REFRAKSI GELOMBANG BERDASARKAN HUKUM SNELLIUS. .............................................................................................................. 48
GAMBAR 3.10 MODEL PERMABATAN GELOMBANG BERDASARKAN PRINSIP HUYGENS. ............................................................................................................. 48
GAMBAR 3.11 MODEL GEOMETRI DAN LINTASAN GELOMBANG BER-DASARKAN AZAS FERMAT. ...................................................................................................... 49
GAMBAR 3.12 FENOMENA PEMANTULAN GELOMBANG SEISMIK....................................... 51
PE NG A N TA R G E OF I SI KA xi
GAMBAR 3.13 A INSTRUMEN GEOPHONE (ATAS) DAN B HYDROPHONE (BAWAH). ........ 52
GAMBAR 4.1 MODEL PERGERAKAN ARUS LISTRIK DI DALAM MEDIUM (BUMI). ............ 60
GAMBAR 4.2 SUSUNAN 4 (EMPAT) ELEKTRODA PADA PENGUKURAN GEOLISTRIK DAN GAMBARAN PERAMBATAN ARUS DAN HASIL PENGUKURAN BEDA POTENSIAL. ............................................................................................... 62
GAMBAR 4.3 KONSEP PEMASANGAN ELEKTRODA DAN PRINSIP PENGUKURAN GEOLISTRIK .......................................................................................................... 63
GAMBAR 4.4 POLA ALIRAN ARUS LISTRIK DAN BEDA POTENSIAL YANG DIHASILKAN (BIDANG EQUIPOTENSIAL) UNTUK A). SUMBER ARUS TUNGGAL DAN B). SATU SET ELEKTRODA. .................................................... 64
GAMBAR 4.5 PRINSIP PERAMBATAN ARUS PADA BATUAN DENGAN (KIRI) POROSITAS YANG BAIK TETAPI PERMEABILITAS YANG KURANG BAIK DAN (KANAN) POROSITAS DAN PERMEABILITAS YANG BAIK. ................... 64
GAMBAR 4.6 PRINSIP PERAMBATAN ARUS DALAM PORI-PORI BATUAN, MELALUI FORMASI KONDUKTIF. ........................................................................................ 65
GAMBAR 4.7 PRINSIP PERGERAKAN ELEKTRON-ELEKTRON PADA FLUIDA YANG TERDAPAT DALAM PORI-PORI BATUAN. ......................................................... 65
GAMBAR 4.8 PROFIL PENGUKURAN METODE GEOLISTRIK RESISTIVITAS, DAN KOTAK MERAH MENUNJUKKAN HASIL RESISTIVITAS SEMU. .................... 67
GAMBAR 4.9 MODEL SUSUNAN MULTIELEKTRODA PADA PENGUKURAN GEOLISTRIK. ......................................................................................................... 69
GAMBAR 4.10 SKEMA MODEL SISTEM MULTIELEKTRODA DAN TITIK PENGUKURANNYA. ............................................................................................. 69
GAMBAR 4.11 KONFIGURASI WENNER. .................................................................................... 70
GAMBAR 4.12 MODEL PERAMBATAN ARUS DAN PERKIRAAN TARGET KEDALAMANNYA PADA KONFIGURASI WENNER. ......................................... 71
GAMBAR 4.13 KONFIGURASI SCHLUMBERGER...................................................................... 72
GAMBAR 4.14 MODEL PERAMBATAN ARUS DAN PERKIRAAN TARGET KEDALAMANNYA PADA KONFIGURASI SCHLUMBERGER. .......................... 73
GAMBAR 4.15 KONFIGURASI DIPOLE-DIPOLE. ........................................................................ 74
GAMBAR 4.16 MODEL PERAMBATAN ARUS UNTUK KONFIGURASI DIPOLE-DIPOLE. ..... 75GAMBAR 4.17 KONFIGURASI POLE-POLE. ............................................................................... 77
GAMBAR 4.18 MODEL PENGINJEKSIAN DAN PERAMBATAN ARUS UNTUK KONFIGURASI POLE-POLE ................................................................................ 77
GAMBAR 4.19 KONFIGURASI POLE-DIPOLE. ........................................................................... 78
GAMBAR 4.20 MODEL PENGINJEKSIAN DAN PERAMBATAN ARUS UNTUK KONFIGURASI POLE DIPOLE. ............................................................................ 79
GAMBAR 4.21 KONFIGURASI WENNER DAN KONFIGURASI SCHLUMBERGER ............... 80
GAMBAR 4.22 JARAK ELEKTRODA UNTUK KONFIGURASI WENNER- SCHLUMBERGER. ................................................................................................ 80
GAMBAR 4.23 A). MODEL PERGESERAN ELEKTRODE PADA MASING-MASING KONFIGURASI WENNER DAN B). SCHLUMBERGER. .................................... 80
GAMBAR 4.24 ILUSTRASI TITIK-TITIK PENGUKURAN WENNER-SCHLUMBERGER.......... 81
GAMBAR 4.25 NILAI RESISTIVITAS BEBERAPA JENIS MATERIAL BUMI. ............................. 83
GAMBAR 4.26 RESISTIVITAS DAN KONDUKTIVITAS BEBERAPA JENIS BATUAN ............. 84
xii MUHAMMAD SYUKRI
GAMBAR 4.27 MODEL PERGERAKAN MUATAN LISTRIK DALAM BATUAN. ......................... 84
GAMBAR 4.28 POLA ALIRAN ARUS LISTRIK PADA ZONA KONDUKTIF DI BAWAH PERMUKAAN. ........................................................................................................ 86
GAMBAR 4.29 MODEL ALIRAN ARUS PADA LAPISAN BAWAH PERMUKAAN BUMI DENGAN NILAI RESISTIVITAS YANG BERBEDA. ............................................ 86
GAMBAR 4.30 MODEL ALIRAN ARUS PADA LAPISAN BAWAH PERMUKAAN BUMI DENGAN SPASI ELEKTRODA YANG BERBEDA. ............................................. 87
GAMBAR 5.1 PRINSIP METODE IP YANG BERPRILAKU SEBAGAI KAPASITOR. ............... 95
GAMBAR 5.2 ILUSTRASI PENGISIAN DAN PENGOSONGAN ARUS YANG MENUNJUKAN EFEK IP ....................................................................................... 96
GAMBAR 5.3 PRINSIP KERJA PENGUKURAN METODE IP. ................................................... 98
GAMBAR 5.4 POLA PELURUHAN POTENSIAL PADA METODE IP ....................................... 98GAMBAR 5.5 PENGUKURAN IP DALAM DOMAIN WAKTU..................................................... 99
GAMBAR 5.6 PENGUKURAN IP DALAM DOMAIN FREKUENSI. ......................................... 102
GAMBAR 5.7 PRINSIP PENGUKURAN IP DALAM DOMAIN FASA. ..................................... 102
GAMBAR 5.8 PENGUKURAN IP KONFIGURASI GRADIENT ............................................... 103
GAMBAR 5.9 PENGUKURAN IP KONFIGURASI DIPOLE-DIPOLE. ..................................... 103
GAMBAR 5.10 MEKANISME PROSES POLARISASI ELEKTRODA. ....................................... 105
GAMBAR 5.11 PELURUHAN TEGANGAN BERKAITAN DENGAN PROSES POLARISASI ELEKTRODA. ....................................................................................................... 105
GAMBAR 5.12 SKEMA POLARISASI MEMBRAN. ..................................................................... 106
GAMBAR 6.1 ANOMALI GRAVITASI YANG DIPENGARUHI OLEH DISTRIBUSI MASSA YANG TIDAK MERATA. ..........................................................................112
GAMBAR 6.2 SURVEI GEOFISIKA DENGAN MENGGUNAKAN GRAVIMETER. .................113
GAMBAR 6.3 GAYA TARIK MENARIK ANTARA DUA BENDA M1 DAN M
2. .............................115
GAMBAR 6.4 POTENSIAL MASSA TIGA DIMENSI. .................................................................117GAMBAR 6.5 CONTOH ALUR PENGUKURAN DENGAN PROSES LOOPING, DENGAN POSISI STASIUN TITIK IKAT DAN PENGULANGAN YANG TERTENTU. .......................................................................................................... 120
GAMBAR 6.6 KOREKSI PASANG SURUT UNTUK MENGHILANGKAN EFEK GRAVITASI, YANG BIASA DILAKUKAN BERSAMA DENGAN KOREKSI DRIFT .................................................................................................................... 125
GAMBAR 6.7 KOREKSI DRIFT DILAKUKAN PADA WAKTU T ADALAH D, YANG DIKURANGI DENGAN NILAI PENGAMATAN ................................................... 127
GAMBAR 6.8 KOREKSI UDARA BEBAS MENGHITUNG KOMPENSASI STASIUN PENGAMATANDIATAS TITIK ACUAN (MEAN SEA LEVEL). ........................... 128
GAMBAR 6.9 PENDEKATAN ANOMALI DIAMATI PADA TITIK B, KARENA PERBEDAAN TOPOGRAFI ANTARA A DAN B, H, DAN KELEBIHAN MASSA DI BAWAH TITIK B, DAPAT DIDEKATI DENGAN GARIS LURUS DARI BATUAN
DENGAN KETEBALAN H DAN DENSITAS B ................................................... 129
GAMBAR 6.10 KOREKSI MEDAN UNTUK MENORMALISASI KE TITIK PENGAMATAN, DAN BAGIAN INTEGRAL DARI EFEK MASSA DI ATAS ATAU DEFISIT MASSA DI BAWAH. ............................................................................................. 130
GAMBAR 6.11 MODEL SEDERHANA INTERPRETASI MENENTUKAN SUMBER DAN EFEK ANOMALI DARI DISTRIBUSI MASSA PADA BERBAGAI KEDALAMAN. ...................................................................................................... 131
PE NG A N TA R G E OF I SI KA xiii
GAMBAR 6.12 PERBEDAAN ANTARA INTERPRETASI ANOMALI BOUGUER REGIONAL DAN RESIDUAL. ........................................................................... 132
GAMBAR 7.1 SURVEI GROUND PENETRATING RADAR. .................................................... 138
GAMBAR 7.2 GELOMBANG ELEKTROMAGNETIK. ............................................................... 140
GAMBAR 7.3 TRANSMISI GELOMBANG RADAR DAN DIREFLEKSIKAN OBJEK (ANOMALI) ........................................................................................................... 143
GAMBAR 7.4 PENETRASI KEDALAMAN GELOMBANG YANG BERGANTUNG PADA FREKWENSINYA ................................................................................................. 146
GAMBAR 7.5 BLOK DIAGRAM SUATU SISTEM GPR ............................................................ 148
GAMBAR 7.6 SISTEM GPR DAN MODEL RADARGRAM YANG BELUM DI PROSES . ..... 150
GAMBAR 7.7 KONFIGURASI ANTENA GPR UNTUK MODE MONOSTATIK DAN BISTATIK. .............................................................................................................. 150
GAMBAR 7.8 PERAMBATAN GELOMBANG RADAR KE BAWAH PERMUKAAN, DITERUSKAN DAN DIREFLEKSIKAN. ............................................................. 151
GAMBAR 7.9 SURVEI DENGAN METODE GROUND PENETRATING RADAR. ................. 152
GAMBAR 7.10 SKETSA PENGUKURAN DENGAN CARA CDP............................................... 153
GAMBAR 7.11 SKETSA PENGUKURAN DENGAN CARA WARR UNTUK SINGLE OFFSET (ATAS) DAN MULTI OFFSET (BAWAH) ............................................. 154
GAMBAR 7.12 SKETSA PENGUKURAN DENGAN CARA LUBANG BOR, BAIK (A) LUBANG TUNGGAL DAN GANDA SURVEI DENGAN (B) ZOP DAN (C) MOP ...................................................................................................................... 155
GAMBAR 8.1 KOMPONEN MEDAN MAGNET BUMI. ............................................................. 167
GAMBAR 8.2 GARIS GAYA MEDAN MAGNET. ........................................................................ 173
GAMBAR 8.3 MEDAN MAGNETIK YANG TERDIRI DARI ELEMEN DEKLINASI DAN INKLINASI. ............................................................................................................ 174
GAMBAR 8.4 ELEMEN MEDAN MAGNET BUMI. .................................................................... 175
GAMBAR 8.5 POSISI MOMEN MAGNET DIAMAGNETIK. ..................................................... 177
GAMBAR 8.6 POSISI MOMEN MAGNET PARAMAGNETIK. ................................................. 178
GAMBAR 8.7 ARAH SPIN MAGNET HASIL PENYEARAHAN PENGARUH MEDAN LUAR. .................................................................................................................... 179
GAMBAR 8.8 PERUBAHAN MEDAN MAGNETIK.................................................................... 180
GAMBAR 8.9 PERUBAHAN DEKLINASI DI LONDON YANG PERTAMAN SEKALI DILAKUKAN OLEH GELLIBRAND ..................................................................... 181
GAMBAR 8.10 CONTOH VARIASI DIUNAL. ............................................................................... 182
GAMBAR 8.11 ILUSTRASI TERJADINYA BADAI MAGNETIK. ................................................. 183
GAMBAR 8.12 INSTRUMEN PROTON PRECESSION MAGNETOMETER............................ 184
xiv MUHAMMAD SYUKRI
DAFTAR TABEL
TABEL 1.1 METODE-METODE GEOFISIKA .......................................................................... 24
TABEL 2.2 METODE-METODE GEOFIOSIKA, CAKUPAN DAN KEDALAMAN, SERTA TARGET YANG SERING DIGUNAKAN .................................................. 28
TABEL 4.1 NILAI RESISTIVITAS BEBERAPA BATUAN/MATERIAL BUMI. ......................... 82
TABEL 4.2 NILAI REISTIVITAS BEBERAPA MATERIAL ....................................................... 85
TABEL 5.1 NILAI CHARGEABILITAS BEBERAPA MINERAL .............................................. 96
TABEL 5.2 NILAI CHARGEABILITAS BEBERAPA BATUAN ................................................. 96
TABEL 5.3 NILAI CHARGEABILITAS BEBERAPA MACAM MATERIAL ............................. 97
TABEL 6.1 DENSITAS BEBERAPA JENIS BATUAN ............................................................119
TABEL 7.1 RESPON SINYAL RADAR UNTUK BEBERAPA JENIS MATERIAL ............... 146
TABEL 7.2 HUBUNGAN ANTARA FREKSWENSI ANTENA, JANGKAUAN DAN RESOLUSINYA. .................................................................................................. 148
TABEL 7.3 PENENTUAN FREKWENSI ANTENA GPR YANG DIGUNAKAN SESUAI TARGET YANG DICAPAI ..................................................................................... 155
TABEL 8.1 SUSEPTIBILITAS BATUAN DAN MINERAL ...................................................... 172
PE NG A N TA R G E OF I SI KA 1
1.1 PENDAHULUANBumi adalah salah satu planet dalam sistem tata surya. Planet bumi me-
nempati urutan nomor tiga dari sistem tersebut. Selain planet-planet tersebut,
terdapat juga benda-benda angkasa lain dan milyaran bintang yang ada pada
Galaksi Bima Sakti (Johnsen, 2019). Proses pembentukan batuan di bumi,
baik relief, morfologi dan karakteristiknya, serta proses-proses lainnya terjadi
secara bertahap secara waktu geologi atau berdasarkan dengan era dalam
ilmu geologi. Berdasarkan ilmu geologi juga dapat dipelajari mengenai berbagai
kejadian, struktur, dan komposisi batu-batuan kulit bumi. Hasil penelitian para
ahli geologi menunjukkan bahwa umur bumi telah berusia ± 4.6 miliyar tahun
dari mulai proses pendinginan sampai pada akhirnya mengalami pembekuan
(Senter, 2013). Hampir dua pertiga bagian permukaan bumi ditutupi oleh air
yang disebut dengan samudera. Sedangkan satu pertiga bagian lain dari bumi,
merupakan batuan yang membentuk bagian lain dari bumi yang disebut den-
gan daratan atau benua. Selain itu juga terdapat bagian bumi yang diselimuti
oleh lapisan gas yang disebut dengan atmosfer. Pengetahuan tentang struktur
dan lapisan bawah permukan bumi atau kulit bumi umumnya didasarkan pada
kajian dan bukti tidak langsung. Kajian dan bukti tersebut didapatkan melalui
studi karakteristik dan sifat batuannya yang disebut dengan geofisika. Dengan
ilmu geofisika dapat dipelajari sifat-sifat fisis batuannya.
Dengan ilmu atau metode geofisika, dapat dilakukan pengamatan pola
gelombang yang dirambatkan ke dalam bumi, baik bersumber dari sumber
alamiah berupa gempa bumi, atau dari sumber buatan berupa ledakan bua-
tan (Carbonell, et.al., 2013). Salah seorang ilmuan yang melakukan penelitian
tersebut dan berhasil mengetahui lapisan dalam bumi adalah Andrija Mohor-
ovicic (1909) (Gambar 1.1). Mohorovicic berhasil menemukan teori diskontinu-
itas Mohorovicic (Mohorovicic Discontinuity), yang dapat membedakan peru-
bahan perlapisan bumi yang dicirikan dengan batas perubahan cepat rambat
gelombang seismik.
BAB 1STRUKTUR BUMI
PE NG A N TA R G E OF I SI KA 19
2.1 PENDAHULUANGeofisika menurut ilmu etimologi terdiri dari kata geo dan fisika. Secara
garis besar geofisika adalah ilmu yang menerapkan prinsip-prinsip fisika untuk
mengetahui dan memecahkan masalah yang berhubungan dengan bumi, atau
dapat pula diartikan mempelajari bumi dengan menggunakan prinsip-prinsip
fisika. Ilmu geofisika bagi kebanyakan masyarakat umum masih sering tertu-
kar dengan ilmu geologi. Hal tersebut merupakan hal yang wajar dikarenakan
perbedaan keduanya tidak selalu dapat dengan mudah dibedakan secara pas-
ti antara geologi dan geofisika (Gambar 2.1). Geofisika adalah bagian utama
dari ilmu alam, dan cabang inti (core) dari geologi. Hal ini berkaitan dengan
proses fisika dan sifat fisika bumi dan di sekelilingnya, yang menggunakan
metode kuantitatif dalam analisisnya (Balasubramanian, 2017).
BAB 2GEOSAINS DAN GEOFISIKA
Gambar 2.1 Geofisika dan geologi serta kaitan keduanya.
PE NG A N TA R G E OF I SI KA 35
3.1 PENDAHULUANSeismik berasal dari kata seismos yang artinya gempa bumi. Gelombang
seismik bersumber dari gelombang elastik yang merambat pada waktu terja-
di gempa bumi. Pada saat terjadi gempa bumi, maka stasiun penerima akan
merekam dan menghasilkan suatu bentuk gelombang yang menunjukkan fluk-
tuasi amplitudonya. Metoda seismik merupakan salah satu metoda eksplorasi
yang didasarkan pada pengukuran respons gelombang seismik (akustik) yang
merambat pada batuan di bawah permukaan dan kemudian direfleksikan atau
direfraksikan sepanjang bidang reflektor (bidang batas) lapisan batuan. Ge-
lombang seismik yang digunakan berasal dari sumber getaran umumnya ada-
lah ledakan dinamit, vibrator, palu (sledgehammer) yang dihantamkan pada
plat besi di atas permukaan tanah, atau benda-benda lain bermassa besar
yang dijatuhkan.
Setelah diberikan gangguan, gelombang akan bergerak di dalam medi-
um (batuan) ke segala arah, dan memenuhi memenuhi hukum-hukum elas-
tisitas, yaitu akan mengalami pemantulan atau pembiasan akibat perbedaan
kecepatan. Respons yang merambat tersebut ditangkap atau direkam oleh
receiver (sensor) yang disebut geophone (geofon) dan hydrophone (hidrofon),
yang mengukur waktu perambatannya. Setiap reflektor atau bidang batas ba-
tuan memiliki impedensi akustik yang berbeda-beda. Impedensi akustik yaitu
kemampuan suatu bahan untuk memantulkan atau meneruskan gelombang
yang mengenai medium tersebut (Badley, 1985). Berdasarkan data rekaman
inilah dapat diperkirakan kedalaman dan bentuk lapisan/struktur bawah per-
mukaan bumi.
Sejarah penggunaan metode seismik untuk eksplorasi pertama kali
dilakukan pada tahun 1845 oleh Robert Mallet, yang juga dikenal sebagai
bapak seismologi instrumentasi. Melakukan “gempa buatan” dengan mem-
berikan suatu sumber ledakan, Mallet mengukur waktu tempuh perambatan
gelombang seismik, khususnya gelombang permukaan. Mallet meletakkan se-
BAB 3METODE SEISMIK
PE NG A N TA R G E OF I SI KA 59
4.1 PENDAHULUANMetode Geolistrik Resistivitas, biasa disingkat dengan metode geolis-
trik merupakan salah satu metode geofisika yang mempelajari sifat kelis-
trikan di bawah permukaan dan bagaimana mendeteksinya di permukaan
bumi. Studi mengenai resistivitas dalam geofisika dapat dipahami dalam
konteks arus yang mengalir melalui medium bawah permukaan yang ter-
diri dari lapisan-lapisan material yang berbeda resistivitasnya (Herman,
2001). Proses yang dilakukan meliputi pengukuran beda potensial, arus
listrik dan medan elektromagnetik yang terjadi, baik secara alamiah mau-
pun akibat adanya injeksi arus ke dalam bumi. Metode geolistrik perta-
ma kali digunakan oleh Conrad Schlumberger pada tahun 1912. Metode
ini dapat dilakukan untuk pendugaan bawah permukaan dengan survei
geofisika dilakukan untuk berbagai tujuan, seperti eksplorasi sumber daya
mineral, geotermal, geoteknik, arkeologi, pertambangan, sedimentasi, ma-
salah lingkungan dan hidrologi. Survei geolistrik ini memanfaatkan variasi
resistivitas lapisan batuan bawah permukaan untuk mendeteksi struktur
geologi, formasi, dan kandungan lapisan batuan.
Dalam pelaksanaannya, desain survei metode geolistrik relatif seder-
hana, tidak merusak, dan ekonomis (Vasantrao, et.al., 2017) serta mem-
berikan respons yang cepat dan akurat terhadap perubahan resistivitas
lapisan batuan bawah permukaan. Dengan variasi konfigurasi elektroda
yang bermacam, masing-masing memberikan sensitivitas yang berbe-
da sesuai dengan tujuan dan target survei. Hasil pengolahan data juga
dapat ditampilkan dalam citra atau profil dua dan tiga dimensi (2D dan 3D).
Hal ini juga membantu kemudahan dalam tahapan interpretasi data dan
menduga karakteristik bawah permukaan. Metode geolistrik dikategorikan
sebagai metode geofisika dangkal, sehingga jarang digunakan untuk ek-
splorasi minyak dan gas bumi (migas), lebih efektif dan banyak di gunakan
BAB 4METODE GEOLISTRIK
PE NG A N TA R G E OF I SI KA 93
5.1 PENDAHULUANMetode Induced Polarization (IP) atau Polarisasi Terimbas adalah
salah satu metode geofisika yang relatif baru, hasil pengembangan dari
metode geolistrik, dan diusulkan pertama sekali oleh Conrad Schlumberg-
er pada tahun 1913. Tidak seperti metode geofisika lainnya, yang biasa
digunakan untuk eksplorasi mineral sejak tahun 1920-an, metode IP belum
banyak digunakan dalam eksplorasi, dan mulai secara saintifik sistematis
mulai digunakan pada tahun 1950-an. Observasi yang dilakukan dengan
memonitor fenomena interface antara fluida elektrolit pada pori dan mate-
rial konduktif dibawah permukaan (Sogade, et.al, 2006).
IP merupakan fenomena listrik yang diinduksi oleh arus yang diamati
baik sebagai respons tegangan yang tertunda dalam material bumi (batu-
an), atau sebagai perubahan yang bergantung frekuensi terhadap respons
amplitudo, yang disebut dengan persen efek frekuensi ((Schlumberger,
1920) In: Seigel et.al., 2007). Namun demikian, secara teknis dan praktek
IP mempunyai kemampuan dan sangat efektif dalam eksplorasi beberapa
lingkungan geologi, dan hingga sekarang penggunaan dalam eksplorasi
mineral telah meningkat pesat dibandingkan penggunaan metode geofisi-
ka lainnya. Apalagi dengan perkembangan software pengolahan data yang
sangat mempercepat proses pemodelannya. Sehingga metode IP ini, se-
lain untuk eksplorasi mineral, saat ini sudah mulai dikembangkan sebagai
alat untuk aplikasi panas bumi, hidrologi dan lingkungan (Reynolds, 2011).
Sampai saat ini, belum ditemukan secara luas aplikasinya di industri
migas, karena hasilnya masih didapatkan kompleksitas dan ambiguitas
pada interpretasi, walaupun terus dikembangkan akusisi dan interpreasi
metode IP dalam eksplorasi hidrokarbon (Burtman and Zhdanov, 2015).
Survei IP menyerupai metode Geolistrik Resistivitas dalam pemakaian
arus listrik yang dikirimkan transmitter ke tanah melalui dua buah elektroda
BAB 5METODE INDUKSI POLARISASI
PE NG A N TA R G E OF I SI KA 111
6.1 PENDAHULUANMetode gaya berat atau gravity merupakan salah satu metode
geofisika yang didasarkan pada pengukuran variasi medan gravitasi aki-
bat variasi rapat massa (densitas) batuan di bawah permukaan. Pada
kenyataannya, medan gravitasi bumi di permukaan tidaklah homogen.
Gravitasi sangat dipengaruhi oleh massa jenis benda, termasuk batuan
penyusun kerak bumi yang berbeda dengan batuan di sekitarnya (Mickus,
1980). Perbedaan ini disebabkan karena adanya distribusi massa yang
tidak merata di kerak bumi dan menyebabkan tidak meratanya distribusi
dan deformasi massa jenis batuan. Batuan-batuan dengan massa jenisn-
ya yang beragam tersebut akan mempengaruhi medan gravitasi bumi di
permukaan, yang disebut juga dengan anomali gravitasi (gravity anomaly)
(Gambar 6.1).
Ketidakhomogenan medan gravitasi di permukaan juga dapat dipen-
garuhi oleh berbagai sebab, seperti aktivitas tektonik dan vulkanik, pe-
rubahan massa es dari dahulu hingga sekarang, pasang surut dan din-
amika laut, dan adanya variasi struktur geologi di bawah permukaan,
termasuk perbedaan kondisi topografi permukaan bumi (Van Cam, et.al.,
2017). Adanya perbedaan massa jenis batuan dari satu tempat dengan
tempat lain ini menimbulkan medan gaya berat yang tidak merata pula
dan perbedaan inilah yang terukur di permukaan bumi. Sehingga, posisi
pengamatan juga memiliki pengaruh terhadap pengukuran. Semua kondi-
si geologi, baik di bawah permukaan maupun di permukaan bumi akan
mempengaruhi medan gravitasi bumi yang terukur.
Gravitasi disebut juga medan potensial, yaitu gaya yang bekerja pada
jarak tertentu, dan metode yang non destruktif (Mariita, 2007). Prinsip
pada metode ini mempunyai kemampuan dalam membedakan densitas
suatu batuan dan di sekitarnya dalam skala yang sangat kecil, sehing-
BAB 6METODE GAYA BERAT
PE NG A N TA R G E OF I SI KA 137
7.1 PENDAHULUANMetode Ground Penetrating Radar (GPR) atau yang biasa disingkat
dengan Georadar merupakan salah satu metode geofisika yang mempe-
lajari kondisi bawah permukaan berdasarkan sifat elektromagnetik dengan
menggunakan gelombang radio dengan frekuensi antara 1-1000 Mhz. Ra-
dar, singkatan dari radio detection and ranging menggunakan gelombang
elektromagnetik yang dipancarkan untuk mendeteksi sebuah objek. Pada
awalnya teknologi radar hanya digunakan untuk kepentingan militer. na-
mun sekarang telah digunakan secara luas dalam berbagai bidang. Da-
lam aplikasinya pada bidang geofisika, teknologi radar telah menjadi pusat
perhatian dalam dunia, khususnya studi perlapisan dan eksplorasi dangkal
(near surface exploration) (Davis and Annan, 1989). Hal ini sangat baik
digunakan untuk eksplorasi tersebut karena memiliki hasil dengan kete-
litian (resolusi) yang sangat tinggi, sehingga mampu mendeteksi target
bawah permukaan sampai target yang berdimensi beberapa sentimeter
sekalipun.
Metode GPR juga merupakan teknik eksplorasi yang relatif baru
dibandingkan dengan metoda lain (Gambar 7.1), yang manfaatnya telah
tersebar luas di berbagai bidang seperti: geologi, konstruksi dan rekayasa,
arkeologi, ilmu forensik, masalah lingkungan dan lainnya (Conyers dan
Goodman, 1997; Milsom, 2003). GPR mempunyai kelebihan dibandingkan
metode geofisika lainnya, selain biaya operasional yang relatif ekonomis,
cara pengoperasiannya di lapangan juga sangat mudah, dan didapatkan
data resolusi tinggi dan secara real time (Yazdani, et.al., 2018) dengan
frekuensi antara 10 MHz sampai 2 GHz (Leucci, et.al., 2012). Selain itu,
GPR adalah alat investigasi yang tidak merusak (non-destructive) yang
dapat memberikan gambaran bagian bawah permukaan (subsurface) den-
gan cara memancarkan gelombang pendek elektromagnetik. Jika gelom-
BAB 7METODE GROUND PENETRATING RADAR
PE NG A N TA R G E OF I SI KA 165
8.1 PENDAHULUANMetode magnetik atau seing juga disebut geomagnetik merupakan
salah satu metode geofisika tertua yang mempelajari karakteristik medan
magnet bumi. Hampir empat abad lalu telah diketahui bahwa bumi mer-
upakan magnet yang besar. Sejarah perkembangan Metode Magnetik tel-
ah dikenal sekitar 400 tahun yang lalu. Ilmuan yang pertama kali melaku-
kan penelitian mengenai magnetisasi pada bumi adalah Sir William Gilbert
(1540-1603). Gilbert mendapatkan bahwa medan magnet bumi ekivalen
dengan arah Utara-Selatan sumbu rotasi bumi (Telford, et.al., 1990). Pen-
emuan Gilbert ini, kemudian dilanjutkan diteliti oleh Van Wrede (1843) un-
tuk melokalisir endapan bijih besi dengan mengukur variasi magnet di per-
mukaan bumi. Hasil penelitiannya tersebut ditulis oleh Thalen (1879) pada
sebuah buku “The examination of iron ore deposits by magnetic measure-
ment” yang kemudian menjadi dasar pengukuran magnetisasi bumi dan
berkembang manjadi metode geomagnet.
Metode geomagnet adalah salah satu metode geofisika yang mem-
pelajari sifat kemagnetan di dalam bumi, untuk memperoleh gambaran
bawah permukaan bumi atau berdasarkan karakteristik magnetiknya.
Magnet bumi sendiri, terutama bersumber dari inti bumi, dan sebagian be-
sar dihasilkan dari inti luar, menyebabkan arus induksi yang menghasilkan
medan magnet kerak bumi. Sebagian besar batuan pada kerak bumi ada-
lah kristal mineral magnetik, yang menghasilkan sifat magnetis (Ojo, et.al.,
2014). Sedangkan proses magnetik di ionosfer atmosfer menjadi sumber
medan magnet eksternal (Bukhari, 2019). Kemampuan suatu batuan untuk
dapat termagnetisasi sangat dipengaruhi oleh faktor suseptibilitas batuan.
Proses magnetisasi dapat berubah ataupun hilang. Ketika batu di-
panaskan, dan akan diperoleh kembali ketika batu dingin, dan atau akan
berubah oleh proses alterasi kimia dan proses lainnya (Lyatsky, 2010).
BAB 8METODE GEOMAGNETIK
192 MUHAMMAD SYUKRI
DAFTAR PUSTAKA
Adagunodo T.A., Sunmonu, L.A., and Adeniji, A.A., 2015, An overview of
magnetic method in mineral exploration, Journal of Global Ecology
and Environment, Vol. 3, No. 1, pp. 13-28.
Afzal, M.H., Renaudin, V., and Lachapelle, G. 2011. Use of Earth’s Mag-
netic Field for Mitigating Gyroscope Errors Regardless of Magnetic
Perturbation, Sensors, Vol. 11, pp. 11390-11414.
All, E.A.B., Khalil, A., Rabeh, T., and Osman, S. 2015. Geophysical Con-
tribution to Evaluate the Subsurface Structural Setting Using Mag-
netic and Geothermal Data in El-Bahariya Oasis, Western Desert,
Egypt, NRIAG Journal of Astronomy and Geophysics, Vol. 4, pp.
236-248.
Arora, K. 2011. Magnetic Methods, Principles. In: Gupta H.K. (eds) Ency-
clopedia of Solid Earth Geophysics. Encyclopedia of Earth Sciences
Series. Springer, Dordrecht.
Baranov, V., and Naudy, H. 1964. Numerical Calculation of the Formula
of Reduction to the Magnetic Pole. Geophysics, Vol. 29, pp. 67-79.
Blewett, R.S. 2012. Shaping a nation: a geology of Australia. Geoscience
Australia and ANU E Press, Canberra.
Bloxham, J., Gubbins, D., and Jackson, A. 1989. Geomagnetic Secular
Variation, Philosophical Transactions of The Royal Society A, Math-
ematical, Physical and Engineering Sciences. The Royal Society
Publishing.
Bukhari, K. 2019. Magnetic susceptibilities and fault surface anomalies.
The study of land magnetic data and interpretations, International
Journal of Recent Technology and Engineering (IJRTE), Vol. 7, Is-
sue-6, pp. 1053-1056.
Breiner, S. 1973. Applications Manual for Portable Magnetometers: Geo-
Metrics, Sunnyvale, California. pp. 1-58.
Canada, 2018. Secular variation, Erath Magnetic Field, Natural Resourc-
es Canada.
Chambodut, A. 2014. Gemagnetic field, IGRF- International Geomag-
netic Reference Field, Encyclopedia of of Solid Earth Geophysics
Harsh Gupta (ed.), Springer.
Dentith, M., and Mudge, S.T. 2014. Magnetic Properties of minerals,
PE NG A N TA R G E OF I SI KA 193
In: Geophysics for the Mineral Exploration Geoscientist, Cambridge
University Press
Georgsson, L.S. 2009. Geophysical methods used in geothermal explo-
ration, Presented at Short Course IV on Exploration for Geothermal
Resources, organized by UNU-GTP, KenGen and GDC, at Lake Na-
ivasha, Kenya, November 1-22, 2009. pp. 1-16.
Geosoft, 2009. Geophysics Levelling, Feature Sheet: Software exten-
sion for Oasis montaj, pp. 1-2.
Horton, R.J. 2003. Application of Magnetic and electromagnetic methods
to locate buried metal, USGS Open-File Report 03-317.
Houze, R.A. 2000, Diamagnetism and Paramagnetismin International
Geophyics, Elsevier Inc.
Johnson, C.L., Constable, C.G., Tauxe, L. 2003. Mapping Long-Term
Changes in Earth’s Magnetic Field, Science, Vol. 300, pp. 2044-
2045.
Kangazian, M., Oskooi, B., and Namai, L. 2015. Investigation of the to-
pography effect on the shape and polarity of the magnetic anoma-
lies, Bollettino di Geofisica Teorica ed Applicata, Vol. 56, pp. 43-54.
Kellogg, O.D. 1953. Foundations of Potential Theory: Dover.
Li, X. 2008. Magnetic Reduction-to-the-Pole At Low Latitudes: Obser-
vations and Considerations, The Leading Edge, Vo. 27, No. 8, pp.
990–1002.
Luo, Y., Xue, D.J., and WANG, M. 2013. Reduction to the Pole at the
Geomagnetic Equator, Chinese Journal of Geophysics, Vol. 53, Is-
sue 6.
Lyatsky, H. 2010. Magnetic and Gravity Methods in Mineral Exploration:
the Value of Well-Rounded Geophysical Skills, Geoscience Re-
search & Consulting Ltd., Calgary, Alberta, Canada, Oct 2010, Vol.
35, No. 08.
Lyatsky, H. 2016. Gravity And Magnetic Geophysical Methods In Oil Ex-
ploration, Potential fields Measurements Bring a Needed Boost to
Geological Interpretation. Exploration & Production.
Mabey, D.R. 1990. Magnetic methods, In: Application of Surface Geo-
physics to Ground-Water Investigations, USGS Report, pp. 107-116.
Mariita, N.O. 2007. The magnetic method, Presented at Short Course
194 MUHAMMAD SYUKRI
II on Surface Exploration for Geothermal Resources, organized by
UNU-GTP and KenGen, at Lake Naivasha, Kenya, 2-17 November,
2007. pp. 1-8.
Moskowitz, B. M. 1991. Hitchhiker’s guide to magnetism. Institute of Rock
Magnetism, Environmental Magnetism Workshop, pp. 48.
Naidu, P.S. and Mathew, M.P. 1994. Correlation filtering: a terrain cor-
rection method for aeromagnetic maps with application, Journal of
Applied Geophysics, Vol. 32, Issues 2–3, August 1994, pp. 269-277.
Ogagarue, D.O, and Emudianughe, J.E. 2016. Ground Magnetic Survey
of the Charnokitic Dykes in the Areas Around Omu-Ijelu, Southwest-
ern Nigeria, IOSR Journal of Applied Physics (IOSR-JAP), Vol. 8,
Issue 3 Ver. II (May. - Jun. 2016), pp. 90-98
Ojo, A.O., Omotoso, T.O., and Adekanle, O.J. 2014. Determination of Lo-
cation and Depth of Mineral Rocks at Olode Village in Ibadan, Oyo
State, Nigeria, Using Geophysical Methods, International Journal of
Geophysics, Vol. 2014, pp. 1-13.
Scintrex, 1996. Magnetic Applications Guide, Revision 2.0, Smartmag,
Envi-Mag, Walkmag and Envimap are trademarks of Scintrex Lim-
ited, Canada.
Telford, W., Geldart, L., and Sheriff, R. 1990. Magnetic Methods. In Ap-
plied Geophysics Cambridge: Cambridge University Press. pp. 62-
135.
Thebault, E., Finlay, C.C., and Zvereva, T. 2015. International Geomag-
netic Reference Field: the 12th generation, LETTER, Earth, Planets
and Space, Springer.
Ravat, D. 2007. Reduction to Pole, In: Encyclopedia of Geomagnetism
and Paleomagnetism, Gubbins, D and Bervera, E.H (Eds), Springer,
pp. 856-857.
Riddihough, R.P. 1969. The Reading and Reduction of Ground Total
Field Magnetic Data, Communications of the Dublin Institute for Ad-
vanced Studies Series D, Geophysical Bulletin No. 25, pp. 5-12.
Riddihoug, R.P. 1971. Diurnal Correction to Magnetic Survey – an As-
sessment of Errors, Geophysical Prospecting, Vol. 19, No. 4, pp.
551-567.
Ryskin, G. 2009. Secular Variation of The Earth’s Magnetic Field: Induced
by the Ocean Flow?, New Journal of Physics, Vol. 11, pp. 1-23.
PE NG A N TA R G E OF I SI KA 195
Ugalde, H. and Morris, B. 2008. An Assessment of Topographic Effects
on Airborne and Ground Magnetic Data, The Leading Edge, Janu-
ary 2008, Vol. 27, No. 1.
Yanez, G., Ugalde, H., and Vargas, J.A. 2017. Topographic correction of
magnetic data on rugged topography with application to Rio Blan-
co-Los Bronces and El Teniente porphyry copper districts, Southern
Andes, Chile, Exploration Geophysics, Vol. 49, No. 4.
PE NG A N TA R G E OF I SI KA 203
RIWAYAT HIDUP
MUHAMMAD SYUKRIMenyelesaikan pendidikan Sarjana
(S-1) bidang Fisika dari Institut Teknologi
Sepuluh Nopember (ITS) Surabaya, dan
menyelesaikan pendidikan Magister (S-2)
bidang Geofisika Terapan Institut Teknolo-
gi Bandung (ITB) Bandung, dan menyele-
saikan pendidikan Doktoral (S-3) pada
bidang Geofisika pada Program of Geophys-
ics, School of Physics, Universiti Sains Ma-
laysia (USM) Malaysia.
Bekerja sebagai dosen dan mulai bertugas mengajar di Universi-
tas Syiah Kuala, pada Program Studi Fisika sejak Tahun 1994 dan pada
Program Studi Teknik Geofisika sejak Tahun 2011. Minat penelitiannya
adalah dalam bidang Geofisika Terapan, Lingkungan, dan Kebencanaan.
Melakukan penelitian bersama tim peneliti Peer Group Geofisika, biasa
bekerjasama dengan beberapa Perguruan Tinggi dan juga melibatkan
mahasiswa S-1 sampai dengan S-3. Selain itu juga aktif dalam ber-
bagai organisasi profesi, seperti Himpunan Fisika Indonesia (HFI) atau
Physical Society of Indonesia (PSI), Himpunan Ahli Geofisika Indonesia
(HAGI), Society of Exploration Geophysicists (SEG), FORSTAN (Forum
Pendidikan Standarisasi Indonesia), dan Persatuan Insinyur Indonesia
(PII).
204 MUHAMMAD SYUKRI
