Teori Tentang Metode Gravity

TEORI UMUM

Teori yang mendasari metoda gayaberat adalah hukum Newton mengenai gaya tarik antara dua massa benda. Hukum Newton menyatakan bahwa besarnya gaya tarik menarik antara dua benda yang mempunyai masa m1 dan m2 dengan jarak r dinyatakan sebagai berikut:

Gaya persatuan masa dari suatu partikel m1 yang mempunyai jarak r dari m2 disebut medan gayaberat dari partikel m1 dapat dinyatakan sebagai berikut:

karena medan ini bersifat konservatif, maka medan gaya berat dapat dinyatakan sebagai gradien dari suatu fungsi potensial skalar U(r), dapat ditulis sebagai berikut:

Potensial gaya berat disuatu titik pada ruang bersifat penjumlahan, sedangkan potensial gaya berat dari distribuasi massa yang kontinu disuatu titik di luar distribusi massa tersebut dapat diselesaikan dalam bentuk integral.

gambar 1 Potensial tiga dimensi(Telford et al., 1967)

Jika massa yang terdistribusi kontinu mempunyai rapat masa p(ro) di dalam volume(v) maka potensial disuatu titip P diluar V adalah:

Jika integral volume diambil untuk seluruh bumi, maka didapatkan potensial gaya berat di ruang bebas, sedangkan medan gaya berat diperoleh dengan mendeferensialkan potensial tersebut.

Medan gaya berat yang disebabkan oleh bumi disebut juga percepatan gaya berat atau percepatan jatuh bebas, dengan simbol g. Nilai medan gaya berat dapat dinyatakan sebagai berikut:

Dari persamaan di atas, diperoleh nilai percepatan gaya berat g di permukaan bumi yang bervariasi. Percepatan gaya berat bumi dipengaruhi oleh distribusi massa di bawah permukaan yang ditunjukan oleh fungsi densitas dan bentuk bumi yang sebenarnya, yang ditunjukan oleh batas integral di atas. Dalam satuan internasional (SI), pengukuran gaya berat digunakan satuan gal. Untuk konversi percepatan gaya berat digunakan:

Nilai g tergantung pada bentuk bumi sebenarnya dan volume distribusi massa di dalam bumi yang dinyatakan sebagai fungsi   

Lihat tentang gaya berat: http://www.youtube.com/watch?v=9P6GEpxFtSY

Dalam penelitian survey gaya berat secara garis besar penyelidikan dibagi menjadi tiga tahapan, yaitu tahap pengukuran lapangan, tahap pemrosesan data dan interpretasi terhadap data yang telah diproses.

   

PENGUKURAN LAPANGAN

Pengukuran metoda gayaberat dapat dibagi menjadi dua jenis yaitu: penentuan titik ikat dan pengukuran titik-titik gayaberat.  Sebelum survei dilakukan perlu menentukan terlebih dahulu base station, biasanya dipilih pada lokasi yang cukup stabil, mudah dikenal dan dijangkau.  Base station jumlahnya bisa lebih dari satu tergantung dari keadaan lapangan.  Masing-masing base station sebaiknya dijelaskan secara cermat dan terperinci meliputi posisi, nama tempat, skala dan petunjuk arah.  Base station yang baru akan diturunkan dari nilai gayaberat g_obs yang mengacu dan terikat pada Titik Tinggi Geodesi (TTG) yang terletak di daerah penelitian. TTG tersebut pada dasarnya telah terikat dengan jaringan Gayaberat Internasional atau ”International Gravity Standardization Net”, (IGSN 71).
Pengukuran data lapangan meliputi pembacaan gravity meter juga penentuan posisi, waktu dan pembacaan barometer serta suhu. Pengukuran gayaberat pada penelitian ini menggunakan alat gravity meter LaCoste & Romberg type G.525 berketelitian 0,03 mGal/hari atau ± 0,1 mGal/bulan.  Penentuan posisi dan waktu menggunakan Global Positioning System (GPS) Garmin, sedangkan pengukuran ketinggian menggunakan Barometer Aneroid Precission dan termometer.  Pengukuran pada titik-titik survei dilakukan dengan metode kitaran/looping dengan pola A-B-C-D-A, dengan ‘A’ adalah salah satu cell center (CC) yang merupakan base station setempat.  Jarak antar titik pengukuran pada keadaan normal ± 5 km, tergantung dari medan yang akan diukur dengan pertimbangan berdasarkan pada kecenderungan (trend) geologi di daerah survei.
Metode kitaran/looping diharapkan untuk menghilangkan kesalahan yang disebabkan oleh pergeseran pembacaan gravity meter.  Metode ini muncul dikarenakan alat yang digunakan selama melakukan pengukuran akan mengalami guncangan, sehingga menyebabkan bergesernya pembacaan titik nol pada alat tersebut.

PEMROSESAN DATA

Pemrosesan data gayaberat yang sering disebut juga dengan reduksi data gayaberat, secara umum dapat dipisahkan menjadi dua macam, yaitu: proses dasar dan proses lanjutan.  Proses dasar mencakup seluruh proses berawal dari nilai pembacaan alat di lapangan sampai diperoleh nilai anomali Bouguer di setiap titik amat.  Proses tersebut meliputi tahap-tahap sebagai berikut: konversi pembacaan gravity meter ke nilai milligal, koreksi apungan (drift correction), koreksi pasang surut (tidal correction), koreksi lintang (latitude correction), koreksi udara bebas (free-air correction), koreksi Bouguer (sampai pada tahap ini diperoleh nilai anomali Bouguer Sederhana (ABS) pada topografi.), dan koreksi medan (terrain correction).  Pemrosesan data tersebut menggunakan komputer dengan software MS. Excel.  Proses lanjutan merupakan proses untuk mempertajam kenampakan/gejala geologi pada daerah penyelidikan yaitu pemodelan dengan menggunakan software Surfer 8 dan GRAV2DC.  Beberapa koreksi dan konversi yang dilakukan dalam pemrosesan data metoda gayaberat, dapat dinyatakan sebagai berikut :

a.  Konversi Pembacaan Gravity Meter

Pemrosesan data gayaberat dilakukan terhadap nilai pembacaan gravity meter untuk mendapatkan nilai anomali Bouguer.  Untuk memperoleh nilai anomali Bouguer dari setiap titik amat, maka dilakukan konversi pembacaan gravity meter menjadi nilai gayaberat dalam satuan milligal.  Untuk melakukan konversi memerlukan tabel konversi dari gravity meter tersebut. Setiap gravity meter dilengkapi dengan tabel konversi.

Cara melakukan konversi adalah sebagai berikut:

1. Misal hasil pembacaan gravity meter 1714,360.  Nilai ini diambil nilai bulat sampai ratusan yaitu 1700.  Dalam tabel konversi (Tabel 3.1) nilai 1700 sama dengan 1730,844 mGal.
2. Sisa dari hasil pembacaan yang belum dihitung yaitu 14,360 dikalikan dengan faktor interval yang sesuai dengan nilai bulatnya, yaitu 1,01772 sehingga hasilnya menjadi 14,360 x 1,01772 = 14.61445 mGal.
3. Kedua perhitungan diatas dijumlahkan, hasilnya adalah (1730,844 + 14.61445) x CCF = 1746.222 mGal. Dimana CCF (Calibration Correction Factor) merupakan nilai kalibrasi alat Gravity meter LaCoste & Romberg type G.525 sebesar 1.000437261.

   Tabel  Kutipan contoh  tabel konversi gravity meter type G.525.

Pembacaan Counter	Nilai Dalam mGal	Interval Faktor
1600	1629.070	1.01774
1700	1730.844	1.01772
1800	1832.616	1.01770

gambar flow standar pengolahan data gravity 

Email: seisxplore@gmail.com

Wordpress: seisxploresurvey.wordpress.com

HP: 082114266358