Gravity Surveying ( Pengukuran Survei Gravitasi/Survei Metode Gaya Berat )

   Perkembangan di bidang eksplorasi gravitasi telah signifikan dari Galileo sampai ke adaptasi terbaru dari sistem navigasi inersia. keseimbangan torsi ke gravimeter adalah salah satu saat yang paling menarik dalam eksplorasi geofisika. Gravimeter telah dibuat untuk beroperasi jauh di bawah air, di permukaan laut, di udara, dan di lubang bor. keakuratan akhir umumnya dibatasi oleh kesalahan dalam data posisi bukan presisi instrumen gravitasi. Pencapaian presisi microgal merupakan salah satu perkembangan teknik paling luar biasa. Interpretasi data seiring dengan pengembangan instrumen, namun laporan pada metode dan keberhasilan serius ( setidaknya 10 tahun) dalam literatur. Masalah ambiguitas berkaitan dengan distribusi massa telah jelas dilaporkan, bagaimanapun, adalah tidak cukup diperlakukan untuk pemisahan anomali. Meskipun demikian, banyak makalah  berhubungan dengan resolusi anomali yang tersebar di seluruh literatur, dari operator cincin untuk transformasi Fourier cepat. Banyak diskusi juga ada di depan dan perhitungan invers, tetapi sedikit perhatian telah diberikan dalam literatur untuk interpretasi praktis, terutama dalam integrasi gravitasi dengan data geofisika seismik, magnetik, dan bor.

Definisi
Gravity Survei - Pengukuran medan gravitasi di serangkaian lokasi yang berbeda atas suatu daerah tertentu. Tujuan dalam pekerjaan eksplorasi adalah untuk variasi berasosiasi dengan perbedaan dalam distribusi kepadatan dan jenis batu.

    Metode ini umumnya digunakan dalam eksplorasi minyak untuk menemukan struktur yang merupakan jebakan minyak (oil trap), dan dikenal sebagai metode awal saat akan melakukan eksplorasi daerah yang berpotensi hidrokarbon. Disamping itu metode ini juga banyak dipakai dalam eksplorasi mineral dan lain-lain. Meskipun dapat dioperasikan dalam berbagai macam hal tetapi pada prinsipnya metode ini dipilih karena kemampuannya dalam membedakan rapat massa suatu material terhadap lingkungan sekitarnya. Dengan demikian struktur bawah permukaan dapat diketahui. Pengetahuan tentang struktur bawah permukaan ini penting untuk perencanaan langkah-langkah eksplorasi baik itu minyak maupun mineral lainnya. Eksplorasi metode ini dilakukan dalam bentuk kisi atau lintasan penampang.

    Dalam metode ini penelitian dapat digolongkan menjadi 3 tahap, tahap ini umum digunakan juga pada metode geofisika yang lainnya. Antaralain adalah Akuisisi Data, Prosesing Data, dan Interpretasi. Dalam hal ini kita akan coba bahas beberapa point dalam proses akuisisi data. Akuisisi data ini adalah proses pengambilan data di lapangan. Dalam proses ini dibagi menjadi beberapa tahap yang harus dilakukan.

      Mulai dari mengatahui informasi dari daerah yang akan diukur dan persiapan alatnya. Beberapa diantara alat itu adalah

• Seperangkat Gravitimeter
• GPS
• Peta Geologi dan peta Topografi
• Penunjuk Waktu
• Alat tulis
• Kamera
• Pelindung Gravitimeter
• Dan beberapa alat pendukung lainnya

   Setelah peralatan telah tersedia, langkah awal untuk pengukuran adalah menggunakan peta geologi dan peta topografi, hal ini bertujuan untuk menentukan lintasan pengukuran dan base station yang telah diketahui harga percepatan gravitasinya. Akan tetapi ada beberapa parameter lain yang dibutuhkan juga dalam penentuan base station, lintasan pengukuran dan titik ikat. Antara lain adalah :

• Letak titik pengukuran harus jelas dan mudah dikenal.
• Lokasi titik pengukuran harus dapat dibaca dalam peta.
• Lokasi titik pengukuran harus mudah dijangkau serta bebas dari gangguan kendaraan bermotor, mesin, dll.
• Lokasi titik pengukuran harus terbuka sehingga GPS mampu menerima sinyal dari satelit dengan baik tanpa ada penghalang.

   Sehingga dapat disimpulkan lokasi titik acuan harus berupa titik/tempat yang stabil dan mudah dijangkau. Penentuan titik acuan sangat penting, karena pengambilan data lapangan harus dilakukan secara looping, yaitu dimulai pada suatu titik yang telah ditentukan, dan berakhir pada titik tersebut. Titik acuan tersebut perlu diikatkan terlebih dahulu pada titik ikat yang sudah terukur sebelumnya. Dalam alur pengambilan data dilakukan dengan proses looping. Tujuan dari sistem looping tersebut adalah agar dapat diperoleh nilai koreksi apungan alat (drift) yang disebabkan oleh adanya perubahan pembacaan akibat gangguan berupa guncangan alat selama perjalanan. Dalam pengukuran gayaberat terdapat beberapa data yang perlu dicatat meliputi waktu pembacaan (hari, jam, dan tanggal), nilai pembacaan gravimeter, posisi koordinat stasiun pengukuran (lintang dan bujur) dan ketinggian titik ukur. Pengambilan data dilakukan di titik-titik yang telah direncanakan pada peta topografi dengan interval jarak pengukuran tertentu.

   

   Hal penting yang perlu diperhatikan adalah melakukan kalibrasi alat dan menentukan titik acuan (base station) sebelum melakukan pengambilan data gayaberat dititik-titik ukur lainnya. Mencari besarnya harga medan gravitasi suatu base station (titik ikat) pengukuran dapat dilakukan dengan persamaan :

gbs = gref + (gpembacaan bs+gpembacaan ref)

gbs = harga medan gravitasi base station

gref = harga medan gravitasi titik referensi

gpembacaan bs = harga pembacaan gravitasi di base station

gpembacaan ref = harga pembacaan gravitasi di titik referensi

Contoh dalam studi kasus pengukuran yang digunakan dalam suatu survey untuk menentukan daerah geothermal/panas bumi dapat dilakukan dengan beberapa parameter dan terlihat seperti pada gambar berikut.

Titik Ukur Pada Lintasan Akuisisi

   Lintasan pengambilan data terdiri dari lintasan A, B, C, D, E, F dan G sebanyak 189 titik pengambilan data. Pada lintasan regional terdapat 74 titik ukur, sehingga jumlah titik pengambilan data terdapat 263 titik. Sehingga dalam titik ukur tersebut terdapat dua jenis titik ukur, lintasan utama dan lintasan regional. Lintasan utama ini merupakan pengukuran inti yang letak titik ukurnya berada pada sepanjang lintasan yang telah ditentukan. Dan lintasan regional adalah pengukuran yang titik ukurnya tidak berada di lintasan utama yang telah ditentukan. Pada satu lintasan pengukuran, interval pengambilan titik adalah 250-500 m. Pada lintasan regional interval pengambilan titik adalah 500-1000 m sedangkan interval pengambilan titik pada daerah manifestasi panas bumi berkisar antara 100-150 m. Sehingga setelah semua proses akuisisi telah selesai, dapat dilanjutkan ke proses prosesing data dengan berbagai pengolahan.

Signifikansi dan Penggunaan

   Konsep - Panduan ini merangkum peralatan, prosedur lapangan, dan metode interpretasi digunakan untuk penentuan kondisi bawah permukaan karena variasi kerapatan menggunakan metode gravitasi. Pengukuran gravitasi dapat digunakan untuk fitur geologi peta utama lebih dari ratusan kilometer persegi dan untuk mendeteksi dangkal fitur yang lebih kecil di dalam tanah atau rock. Di beberapa daerah, metode gravitasi dapat mendeteksi rongga bawah permukaan.

Manfaat lain dari metode gravitasi adalah bahwa pengukuran dapat dilakukan di daerah budaya banyak dikembangkan, dimana metode geofisika lainnya mungkin tidak bekerja. Sebagai contoh, pengukuran gravitasi bisa dibuat di dalam bangunan, di daerah perkotaan dan di daerah kebisingan budaya, listrik, dan elektromagnetik. Pengukuran kondisi bawah permukaan dengan metode gravitasi membutuhkan sebuah gravimeter dan sarana untuk menentukan lokasi dan elevasi relatif sangat akurat dari stasiun gravitasi.

Unit pengukuran yang digunakan dalam metode gravitasi adalah gal, berdasarkan gaya gravitasi di permukaan bumi. Gravitasi rata-rata di permukaan bumi adalah sekitar 980 gal. Unit umum digunakan dalam survei gravitasi daerah adalah milligal (10 - gal 3). Teknik aplikasi lingkungan memerlukan pengukuran dengan akurasi dari beberapa gals μ (10-6 gals), mereka sering disebut sebagai survei mikro.

Sebuah survei gravitasi rinci biasanya menggunakan stasiun pengukuran berjarak dekat (beberapa meter untuk beberapa ratus kaki) dan dilakukan dengan gravimeter mampu membaca ke beberapa μ gals. Detil survei digunakan untuk menilai geologi lokal atau kondisi struktural.

Sebuah survei gravitasi terdiri dari melakukan pengukuran gravitasi di stasiun sepanjang garis profil atau grid. Pengukuran diambil secara berkala di base station (lokasi referensi stabil noise-free) untuk mengoreksi drift instrumen.

Data gaya berat berisi anomali yang terdiri dari dalam efek lokal regional dan dangkal. Ini adalah efek lokal dangkal yang menarik dalam pekerjaan mikro. Banyak diterapkan pada data lapangan mentah. Koreksi ini termasuk lintang, elevasi udara bebas, koreksi Bouguer (efek massa), pasang surut Bumi, dan medan. Setelah pengurangan tren regional, sisa atau data gayaberat Bouguer anomali sisa dapat disajikan sebagai garis profil atau di peta kontur. Peta anomali gaya berat sisa dapat digunakan untuk kedua interpretasi kualitatif dan kuantitatif. Rincian tambahan metode gravitasi diberikan dalam Telford et al (4); Butler (5); Nettleton (6), dan Hinze (7).

Parameter Terukur dan Perwakilan Nilai:

Metode gravitasi tergantung pada variasi lateral dan kedalaman dalam kepadatan material bawah permukaan. Kepadatan dari tanah atau batuan merupakan fungsi dari densitas mineral pembentuk batuan, porositas medium, dan densitas dari cairan mengisi ruang pori. Rock kepadatan bervariasi dari kurang dari 1,0 g / cm 3 untuk beberapa batu vulkanik vesikuler lebih dari 3,5 g / cm 3 untuk beberapa batuan beku ultrabasa.

Sebuah kontras densitas yang memadai antara kondisi latar belakang dan fitur yang sedang dipetakan harus ada untuk fitur yang akan terdeteksi. Beberapa geologi yang signifikan atau batas hidrogeologi mungkin tidak memiliki kontras densitas medan-terukur di antara mereka, dan karenanya tidak dapat dideteksi dengan teknik ini. Sedangkan metode gravitasi langkah-langkah variasi densitas bahan bumi, itu adalah penerjemah yang berdasarkan pengetahuan tentang kondisi lokal atau data lain, atau keduanya  harus menginterpretasikan data gravitasi dan tiba di solusi geologi yang wajar.

Berikut Vidio yang dapat melengkapai bahasan diatas.

                   ( http://www.youtube.com/watch?v=9P6GEpxFtSY )

Sumber :

-http://cakrawala-upi.blogspot.com/2011/05/metode-gravity-eksplorasi-geofisika.html ( di akses pada 15    April 2014 )

-http://geofisika-cme.blogspot.com/p/gravity.html ( di akses pada 15 April 2014 )