Gambar 1. Akuisisi Metode Gravity (Sumber: themarketherald.com.au)
Pada seluruh permukaan bumi terdapat medan gravitasi, namun nilainya tidak seragam dan bervariasi. Nilai medan gravitasi disuatu tempat akan berbeda dengan tempat lain. Hal ini disebabkan oleh bahan massa batuan pembentuk bawah permukaan bumi yang beranekaragam. Distribusi batuan di bawah permukaan yang bervariasi ini dapat diketahui nilainya dengan cara melakukan pengukuran gaya berat. Survei gaya berat dilakukan secara tidak langsung di permukaan bumi, baik itu di darat, laut ataupun udara. Namun paling banyak dilakukan npengukuran di darat. Tujuan survei gravity untuk mengetahui apakah terdapat perubahan lateral pada batuan bawah permukaan. Jika nilai yang terukur berubah, maka dapat diduga terdapat perbedaan kepadatan material batuan di bawahnya.
Daftar Isi Konsultan Jasa Survey Metode Gravity / Gayaberat
Pengertian Metode Gravity
Salah satu metode geofisika yang tergolong pasif yaitu metode gaya berat. Metode gayaberat mengukur dan menganalisa gangguan pada medan gayaberat bumi. Metode gaya berat akan mengukur distribusi parameter percepatan gayaberat di permukaan bumi. Hal-hal yang berpengaruh terhadap keberagaman percepatan gaya berat bumi diantaranya pasang surut air laut, kerapatan batuan, morfologi, udara bebas, bentuk bumi, dan lain lain. Pengaruh yang sangat penting dalam sebaran anomali gaya berat ialah variasi densitas batuan. Heterogenitas massa di dalam bumi inilah yang mengakibatkan adanya variasi spasial gaya berat. Konsep gaya berat berdasar pada hukum tentang gaya tarik menarik antara massa dua buah benda hubngannya akan berbanding terbalik dengan kuadrat dari jarak antara keduanya. Sedangkan efek tidal (pasang surut) yang disebabkan oleh benda-benda di luar angkasa mengakibatkan adanya variasi temporal.
Cara Kerja Metode Gravity
Metode gaya berat dapat menberikan informasi mengenai area survei berdasarkan pengaruh oleh efek-efek dari berbagai sumber yang tidak diktehaui di bawah permukaan terhadap perubahan variasi nilai batuan yang berada di bawah permukaan. Faktor – faktor yang mempengaruhi nilai gaya berat perlu dilakukan koreksi. Hal ini bertujuan agar efek dari sumber yang mepengaruhi perubahan nilai densitas batuan dapat diketahui. Beberapa efek tersebut antara lain yaitu:
- Efek Kemuluran alat (drift effect)
- Efek Pasang surut (tidal effect)
- Efek Lintang
- Efek Topografi
- Variasi rapat massa
Cara Melakukan Survey Gravity / Gaya Berat
Pada pengukuran lapangan, survei metode gravity akan menggunakan alat ukur Gravimeter. Pada land acquitition, survei dilakukan dengan membentuk lintasan tertutup yang disebut sebagai proses looping. Sehingga dalam pengukuran diawali dan diakhiri di titik yang sama. Hal ini dilakukan bertujuan supaya kesalahan atau nilai error pengukuran setiap titik ukur dapat dihitung. Pada awal pengukuran, akan ditentukan lokasi titik A yang dianggap sebagai titik base. Base berarti titik acuan pengukuran terhadap titik-titik selanjutnya. Apabila telah terakuisisi beberapa titik sampai titik tertentu (titik B), maka akan kembali diukur ke titik base (titik A) sebelum melanjutkan pengukuran ke titik berikutnya. Proses ini dilakukan berulang sampai titik terakhir pengukuran, maka dari itu disebut sebagai looping. Kemudian besar nilai kesalahan akhir pengukuran dikoreksikan pada semua data pengukuran.
Tujuan dan Fungsi Survei Gaya Berat
Metode gaya berat telah banyak dimanfaatkan dalam berbagai eksplorasi geofisika seperti dalam eksplorasi panas bumi, minyak dan gas bumi, mineral, subsidence, air tanah, penetuan struktur patahan, dan masih banyak lain. Penelitian gayaberat pada daerah prospek panas bumi untuk mengetahui struktur bawah permukaan, reservoar dan heat source. Dalam eksplorasi panas bumi, fungsinya agar dapat diketahui struktur bawah permukaan seperti patahan yang berperan sebagai jalan keluarnya fluida manifestasi mata air panas. Selain itu juga berfungsi untuk mengestimasi keberadaan dari sumber panas pada sistem panas bumi. Hasil akhirnya akan menjadi acuan untuk rekomendasi proyek prospeksi lapangan panas bumi.
Selanjutnya, metode gaya berat banyak digunakan dalam eksplorasi awal lapangan minyak dan gas bumi. Data gaya berat dapat mengetahui keberadan batuan dasar (basement) juga ada atau tidaknya jebakan minyak (oil trap). Hasil dari pengolahan data akan memberikan gambaran struktur lipatan seperti antiklin pada daerah penelitian. Maka dapat diketahui prospek daerah pengeboran yang mengarah kepada letak jebakan minyak dan gas tersebut.
Selain daripada itu, metode gaya berat juga banyak dipakai dalam eksplorasi mineral. Dalam prospeksi sumberdaya mineral, parameter objek pencarian didasarkan pada variasi pengukuran percepatan gayaberat di permukaan. Hal ini diakibatkan oleh variasi perubahan geologi bawah permukaan. Misalkan dalam eksplorasi mineral emas, akan terlihat perbedaan nilai densitas dari urat kuarsa dibandingkan dengan batuan lain disekitarnya. Sehingga dapat diketahui jalur urat kuarsa yang terdapat pada daerah prospek.
Pada aplikasi metode microgravity akan diaplikasikan metoda gaya berat untuk mengetahui perubahan percepatan gravitasi dari waktu ke waktu pada suatu tempat. Sebagai contoh dalam penetuan zona pengurangan air tanah dataran alluvial dengan melakukan pemodelan 3 dimensi. Identifikasi zona pengurangan air tanah dilakukan dengan melakukan pengukuran gaya berat tiap stasiun efek pasang surut terhadap gaya berat. Dari hasil model 3D anomali gaya berat mikro time-lapse dapat dilihat efek dinamika fluida pada cekungan air tanah.
Fungsi lainnya dari metode gaya berat juga dapat dimanfaatkan untuk mendukung penelitian geoteknik. Misalkan pada penentuan zona longsor, pemanfaatan gaya berat akan memperlihatkan nilai densitas batuan lapuk yang kecil. Sehingga perbedaan nilai ini dapat membedakan distribusi lapisan batuan segar dan batuan lapuk yang berpotensi longsor.
Konsultan Jasa Survey Gravity / Gayaberat
Peralatan Survey Gravity
Alat ukur yang digunakan dalam survei gravity dinamakan Gravimeter, fungsinya ialah untuk mengukur variasi medan gravitasi bumi. Gravimeter bekerja berdasarkan hukum Newton dan hukum Hooke, yaitu dengan menggantungkan pegas yang dikaitkan dengan suatu massa beban. Prinsip dasarnya ialah neraca pegas yang diberi massa ini akan terkena pengaruh oleh gravitasi. Pengaruh dari gravitasi akan merubah panjang pegas di sebabkan oleh gaya berat pada suatu titik tertentu.
Akuisisi survei gaya berat diperlukan peralatan dengan ketelitian yang cukup tinggi agar dapat mengukur perbedaan percepatan yang nilainya lebih dari 0.004 mGal. Ada beberapa jenis Gravitimeter, namun yang umum digunakan ialah Scintrex-CG5. Yang membedakan Scintrex-CG5 dari alat lain yaitu alat ini menggunakan umpan balik (feedback) pada sirkuitnya untuk mengontrol arus pada lempeng dan sebagai pengembalian massa ke angka nol (kalibrasi). Prinsip kerjan Scintrex CG-5 diilustrasikan seperti berikut:
Gambar 2. Prinsip kerja Scintrex CG-5
(Sumber: Reynolds – An Introduction to Applied and Environmental Geophysics)
Pada Scintrex CG-5 terdapat fitur otomatis yang dapat mengurangi kemungkinan kesalahan pembacaan secara signifikan. Setelah akuisisi selesai dilakuakn, data dapat langsung diunduh karena tersedia USB port dan format data yang fleksibel. Reduksi noise telah ditingkatkan oleh fungsi koreksi otomatis. CG-5 mudah diangkut meksipun melalui jalan yang sulit karena dapat menahan guncangan.
Gambar 3. Gravimeter Scintrex CG-5 (Sumber: geomatrix.co.uk)
CG-5 sangat baik dalam pengukuran berulang, walau lebih dari 10 pembacaan lapangan CG-5 akan berulang dalam deviasi standar 0,005mGal. Hal ini karena CG-5 memiliki bawaan radio frekuensi jarak jauh yang akan menjaga stabilitas instrumen setelah leveling. Dilengkapi dengan antena GPS pintar 12 saluran Garmin terintegrasi, mudah dipindahkan, serta masa pakai baterai yang lebih lama sehingga memastikan suhu sensor dapat dipertahankan.
Gravimeter model lama keluaran Sintrex yaitu LaCoste & Romberg, Sintrex menggunakan prinsip kerja pegas. Beberapa jenis dari Gravimeter LaCoste & Romberg yaitu tipe D dan tipe G. Rentang akurasi nilai ketelitian pembacaan alat berkisar dari 1 sampai 5 Gal. Salah satu Gravimeter LaCoste & Romberg tipe G1168 memiliki nilai ketelitian pembacaan 5 Gal. Koreksi Pasang Surut gayaberat dapat diukur menggunakan LaCoste & Romberg G508 di titik base pengukuran. LaCoste & Romberg G508 sudah dilengkapi fasilitas faktor feedback, sehingga gravimeter dapat dihubungkan dengan komputer.
Gambar 4. Skema La Coste-Romberg (Sumber: International Journal of Geophysics Volume 2012)
Gambar 5. Bagian-bagian komponen Gravitymeter Lacoste & Romberg (Sumber: Penuntun praktikum eksplorasi gaya berat. Teknik Geofisika, Universitas Lampung.)
Elemen-elemen utama penyusun gravitymeter lacoste & Romberg ini antara lain :
- Pegas penahan beban massa yang disebut Zero-length springs.
- Beban massa yang dikaitkan ke pegas yang akan berubah posisi jika terjadi variasi medan gravitasi, disebut sebagai beam.
- Pegas peredam goncangan aatau engsel peredam yang nama lainnya
- Ulir-ulir yang berfungsi mengembalikan posisi beam yang berubah karena pengaruh medan gravitasi ke posisi awal. Disebut sebagai Micrometer, pemutarnya dapat diatur dari nulling dial melalui gear box.
- Tuas penghubung zero-length springs dengan micrometer yang dinamakan long and short lever.
Untuk menghilangkan goncangan maka pada ujung batang yang lain dipasang Shock Eliminating Spring. Untuk mendapatkan harga pembacaan dalam satuan mgal (10-3 cm.s-2) maka harga pembacaan dari gravitymeter harus dikonversikan terlebih dahulu ke harga milligal dengan menggunakan Tabel Konversi. Hal ini dilakukan karena besar nilai yang ditampilkan oleh gravitymeter belum mempunyai satuan dan untuk setiap model gravitymeter mempunyai tabel konversi yang berlainan tergantung spesifikasi model alat tersebut.
Biaya Jasa Survei Gravity / Gayaberat
Biaya survey gravity tergantung dari titik dan luasan area, silahkan hubungi tenaga ahli metode gravity / gayaberat untuk info lebih lanjut
Download Contoh Data Hasil Survey dengan Metode Gravity
Untuk download contoh data Gravity dapat dilakukan pada link berikut RAW Data Survey Gravity.
Untuk contoh pemodelan geologi hasil survey gravity dapat dilihat pada gambar dibawah ini.
