Gravitasi

8 10 2009

Introduction

Gravitation is the force of attraction one mass has for another. Gravity is the gravitational attraction of the Earth. According to Newton’s law of gravitation, the force increases with increasing mass. The force of the attraction also increases as we approach the centre of mass. If one geological body is denser than another, it will have a greater mass per unit volume and a greater gravitational attraction. Measurements of gravity yield little direct geological information, other than to represent the Earth’s oblate spheroidal shape, unless corrections are made to account for variations in the Earth’s shape and topography.

Theoretical gravity

As the Earth’s diameter is approximately 20 km smaller from pole to pole than through the equator, the force of gravity increases the closer we get to the poles. In addition, the Earth’s rotation results in a slightly smaller measured gravity at the equator than near the poles. In order to isolate the effect of lateral variations in density within the Earth, the bulk gravity effects of the Earth due to latitude must be removed.

The theoretical gravity is given in milligals (10-5m·s-2) by the International Gravity Formula :

gt = 978032.7(1.0+0.0053024 sin²(θ) – 0.0000058 sin²(2θ))

based on the 1980 Geodetic Reference System, where θ is the latitude in degrees of any point on the Earth. The effect of latitude is removed by subtracting the theoretical value of gravity from the observed values.

Free-air anomaly

To correct for variations in elevation, the vertical gradient of gravity (vertical rate of change of the force of gravity, 0.3086 mGal·m-1) is multiplied by the elevation of the station and the result is added, producing the free-air anomaly. The free-air gravity anomaly is given by the formula:

FA = go – gt + (δg/δz) h

where:
go = observed gravity (mGal)
gt = theoretical gravity (mGal)
δg/δz = vertical gradient of gravity (0.3086 mGal·m-1)
h = elevation above mean sea level (m).

Bouguer anomaly

To isolate the effects of lateral variations in density on gravity, it is also necessary to correct for the gravitational attraction of the slab of material between the observation point and the mean sea level. This is the Bouguer gravity anomaly, which is given for static land measurements by the formula

BA = go – gt + (δg/δz – 2πGρc) h

where:
go = observed gravity (mGal)
gt = theoretical gravity (mGal)
δg/δz = vertical gradient of gravity (0.3086 mGal·m-1)
G = gravitational constant (6.672 x 10-11·kg-1s-2 or 6.672 x 10-6·kg-1·mGal
ρc = density of crustal rock (kg·m-3)
h = elevation above mean sea level (m).

Isostatic correction

The principle of isostasy states that mass excesses, represented by topographic loads at the surface, are compensated by mass deficiencies at depth which are referred to as isostatic roots. The effect of these mass deficiencies are not accounted for in the Bouguer reduction and there exists an inverse correlation between broad Bouguer anomaly lows and positive topography. The isostatic correction removes the gravity effect of the isostatic roots. The depth of the roots can be estimated based on the Airy-Heiskanen model (Simpson et al., 1986).
gbr1

Land areas
The depth of the root is defined for land areas by the formula

d = ds + e (ρt / δρ)

where:
d = depth to the bottom of the root (m)
ds = the depth of compensation for sea level compensations (30 000m)
e = elevation (m)
ρt = density of the topographic load (2670 kg·m-3), and
δρ = density contrast between the root and underlying mantle material (600 kg·m-3).

Oceanic areas
For oceanic areas, a negative topographic load exists, since lower density water replaces higher density rock. The depth of the root over oceanic areas is defined by the formula:

d = ds – dw ((ρt – ρw) / δρ)

where:
dw = depth of water
ρw = the density of water (1030 kg·m-3)

Gravitational effect
Heiskanen (1953) defines the gravitational effect of a root at a point, O, by the formula

gc = G m ((a2/2R) + d cos α) / ( a2 + d2 – 2 ad sin α/2) 3/2

where:
gc = the gravitational effect (mGal)
m = mass deficiency of the root (kg)
R = radius (m) of the Earth
a = distance (m) between the observation point and the point at sea level above the root
d = the distance (m) between the centre of mass of the root and the point at sea level above the root
α = the angle between lines extending from the observation point and the point at sea level above the root through the centre of the Earth

Terrain corrections

In areas of rough terrain, a correction for the effect of nearby masses above (mountains) or mass deficiencies below (valleys) the gravity measurement point can be calculated and applied. The final Bouguer gravity anomaly reflects lateral variations in rock density.

Source : http://gsc.nrcan.gc.ca





Apa itu Geofisika ???

8 10 2009

Sebenarnya topik yang ingin ditulis pada kesempatan ini bukanlah mengenai ini(walaupun masih berhubungan dengan geofisika) tetapi saya berpikir kembali alangkah lebih baik sebelum menulis mengenai topik itu menuliskan garis besar, apa sih sebenarnya geofisika tersebut..

Geofisika, dari kata tersebut kita dapat mengetahui bahwa kata tersebut terdiri dari 2 kata yang digabung menjadi satu yaitu kata geo = bumi dan fisika yaitu ilmu yang melihat segala sesuatu dari sisi fisiknya.. Berarti kalo kita gabungan kedua kata tersebut maka pengertian geofisika adalah???? (ngacung!!!, hehehehehh). Yups, geofisika adalah cabang ilmu yang mempelajari all about bumi dari segi fisika-nya..

Sebelum dilanjutkan, bumi kita terdiri dari apa saja sih??? Secara garis besar bumi kita terdiri dari gas (atmosfer) yang sekarang ilmu yang mendalami itu adalah meteorology, cair dimana ini dibagi lagi air darat (hidrosfer) dan laut (oseanografi), fan bagian padat yang dikenal dengan geofisika. tetapi dulunya ketiga ilmu itu berasal dari satu nama yaitu geofisika. Dan yang akan dibahas sekarang ini adalah geofisikanya (bagian padat)…

Untuk mendukung ilmu geofisika tersebut maka ada ilmu lain yang berbarengan dengan geofisika tersebut selain KALKULUS, FISIKA yaitu Geologi (yang ini mah sering di denger ya????) Klo dalam perusahaan minyak dikenal dengan sebutan G&G or GGR (Geology, Geophysics, & Reservoir).. Untuk sekedar diketahui dengan ilmu geofisika inilah kita dapat “meneropong” isi bumi dari permukaan sampai inti bumi…

Dengan berlandaskan pada ilmu fisika dan didukung dengan ilmu kalkulus dan geologi maka seorang geofisikawan (baca geophysicist biar mudah) akan dapat mengetahui apa sih yang ada di bawah permukaan ini atau apa sih yang ada di dalam bumi kita ini..Baik dari yang dangkal ampe yang dalam….

Sebenarnya apa aja sih yang dipelajari oleh seorang geophysicist??? Yang dipelajari oleh seorang Geophysicist diantaranya ada bidang seismologi (yaitu all about earthquake), baik itu penyebabnya ampe prediksi yang ampe sekarang ini masih dikembangkan oleh para pakar (siapa yang pengen jadi profesor, kemungkinannya sangat besar nih !!!! HEHEHEH). Selain seismologi kita juga mempelajari
mengenai vulkanologi yaitu yang semua yang berhubungan dengan kegunungapian…Selain itu seorang geophysicist juga mempelajari mengenai semua methods yang dapat digunakan untuk eksplorasi baik itu minyak dan gas, batu bara, mineral dan barang tambang, air tanah juga. dan banyak lain aplikasi lainnya..

Metoda-metoda geofisika itu antara lain, metoda seismik yang sampai sekarang masih menjadi tools untuk mencari minyak dan gas bumi, selain itu metoda geolistrik yang bisa juga untuk eksplorasi oil&gas tetapi utk kedalaman yang dangkal, trus metoda gravitasi, metoda geomagnet, metoda Magnetotelluric (ini metoda baru juga nih). setelah itu metoda IP, misse ala masse, Self Potensial (yang masih ada kaitannya dengan geolistrik), Metoda VLF (ini juga dalam pengembangan nih), metoda GPR.

Dari semua metoda tersebut applikasinya dapat untuk, tadi utk eksplorasi oil&gas, mineral dan barang tambang, selain itu bisa juga untuk aplikasi ke bidang rekayasa seperti untuk teknik sipil, setelah itu juga bisa untuk pencarian air tanah dalam skala lebih besar, untuk ke bidang arkeologi juga bisa lho, trus untuk ke bidang lingkungan, geofisika juga bisa.

Mungkin itu aja dulu yang bisa saya share, semoga mudah untuk dimengerti. Insya 4JJI dilain kesempatan akan saya coba tuliskan untuk masing2 metoda dan bidang yang terkait dengan geofisika ini.. Klo ada yang mau nambahin juga ga apa2 kok…





Magnetic

8 10 2009

Magnetic SurveyMeasurements of the magnetic field or its components at a series of different locations over an area of interest, usually with the objective of locating concentrations of magnetic materials or of determining depth to basement. Differences from the normal field are attributed to variations in the distribution of materials having different magnetic susceptability and prehaps also remanent magnetization.

Source : http://galitzin.mines.edu

Metode magnetik didasarkan pada pengukuran variasi intensitas medan magnetik di permukaan bumi yang disebabkan oleh adanya variasi distribusi benda termagnetisasi di bawah permukaan bumi. Variasi yang terukur (anomali) berada dalam latar belakang medan yang relatif besar. Variasi intensitas medan magnetik yang terukur kemudian ditafsirkan dalam bentuk distribusi bahan magnetik di bawah permukaan, yang kemudian dijadikan dasar bagi pendugaan keadaan geologi yang mungkin. Metode magnetik memiliki kesamaan latar belakang fisika dengan metode gravitasi, kedua metode sama-sama berdasarkan kepada teori potensial, sehngga keduanya sering disebut sebagai metoda potensial. Namun demikian, ditinjau dari segi besaran fisika yang terlibat, keduanya mempunyai perbedaan yang mendasar. Dalam magnetik harus mempertimbangkan variasi arah dan besar vektor magnetisasi. sedangkan dalam gravitasi hanya ditinjau variasi besar vektor percepatan gravitasi. Data pengamatan magnetik lebih menunjukan sifat residual yang kompleks. Dengan demikian, metode magnetik memiliki variasi terhadap waktu jauh lebih besar. Pengukuran intensitas medan magnetik bisa dilakukan melalui darat, laut dan udara. Metode magnetik sering digunakan dalam eksplorasi pendahuluan minyak bumi, panas bumi, dan batuan mineral serta serta bisa diterapkan pada pencarian prospeksi benda-benda arkeologi.





Pengantar Gempa Bumi

8 10 2009

Gempa adalah pergeseran tiba-tiba dari lapisan tanah di bawah permukaan bumi. Ketika pergeseran ini terjadi, timbul getaran yang disebut gelombang seismik. Gelombang ini menjalar menjauhi fokus gempa ke segala arah di dalam bumi. Ketika gelombang ini mencapai permukaan bumi, getarannya bisa merusak atau tidak tergantung pada kekuatan sumber dan jarak fokus, disamping itu juga mutu bangunan dan mutu tanah dimana bangungan berdiri.

Dimanakah gempa terjadi ?

gempa2

Lapisan litosfir bumi terdiri atas lempeng-lempeng tektonik yang kaku dan terapung di atas batuan yang relatif tidak kaku. Daerah pertemuan dua lempeng atau lebih kita sebut sebagai plate margin atau batas lempeng, disebut juga sesar. Gempa dapat terjadi dimanapun di bumi ini, tetapi umumnya gempa terjadi di sekitar batas lempeng dan banyak didapat sesar aktif disekitar batas lempeng. Titik tertentu di sepanjang sesar tempat dimulainya gempa disebut fokus atau hyposenter dan titik di permukaan bumi yang tepat di atasnya disebut episenter.

Mengapa terjadi gempa ?

gempa3Lapisan paling atas bumi, yaitu litosfir, merupakan batuan yang relatif dingin dan bagian paling atas berada pada kondisi padat dan kaku. Di bawah lapisan ini terdapat batuan yang jauh lebih panas yang disebut mantel. Lapisan ini sedemikian panasnya sehingga senantiasa dalam keadaan tidak kaku, sehingga dapat bergerak sesuai dengan proses pendistribusian panas yang kita kenal sebagai aliran konveksi. Lempeng tektonik yang merupakan bagian dari litosfir padat dan terapung di atas mantel ikut bergerak satu sama lainnya. gempa4Ada tiga kemungkinan pergerakan satu lempeng tektonik relatif terhadap lempeng lainnya, yaitu apabila kedua lempeng saling menjauhi (spreading), saling mendekati(collision) dan saling geser (transform). Jika dua lempeng bertemu pada suatu sesar, keduanya dapat bergerak saling menjauhi, saling mendekati atau saling bergeser. Umumnya, gerakan ini berlangsung lambat dan tidak dapat dirasakan oleh manusia namun terukur sebesar 0-15cm pertahun. gempa5Kadang-kadang, gerakan lempeng ini macet dan saling mengunci, sehingga terjadi pengumpulan energi yang berlangsung terus sampai pada suatu saat batuan pada lempeng tektonik tersebut tidak lagi kuat menahan gerakan tersebut sehingga terjadi pelepasan mendadak yang kita kenal sebagai gempa bumi.

Kapan gempa terjadi ?
Gempa dapat terjadi kapan saja, tanpa mengenal musim. Meskipun demikian, konsentrasi gempa cenderung terjadi di tempat-tempat tertentu saja, seperti pada batas Plat Pasifik. Tempat ini dikenal dengan Lingkaran Api karena banyaknya gunung berapi.

gempa6





GEOTHERMAL

8 10 2009

Sebelumnya renewable energy apaan sih? Renewable energy itu secara mudahnya adalah energi yang dapat diperbaharui dan ramah lingkungan. Akhir-akhir ini kita sering mendengar sumber-sumber energi yang terbarukan tersebut, diantaranya adalah biodiesel (pemamfaatan biji jarak), pembangkit listrik tenaga angin, pembangkit listrik tenaga nuklir, dan pembangkit listrik tenaga panas bumi (sebenarnya masih banyak lagi yang lain). Dari semua sumber alternative tersebut, menurut saya (ini menurut saya ya) yang paling berpotensi sebagai “energi yang berkelanjutan dan ramah lingkungan” bagi Indonesia salah satunya adalah pemamfaatan energi listrik pembangkit tenaga panas bumi (Geothermal).

Geothermal berasal dari bahasa Yunani yang terdiri dari 2 kata yaitu geo yang berarti bumi dan thermal yang artinya panas, berarti geothermal adalah panas yang berasal dari dalam bumi. Proses terbentuknya energi panas bumi sangat berkaitan dengan teori tektonik lempeng (Insya 4JJI dilain waktu akan saya postingkan) yaitu teori yang menjelaskan mengenai fenomena-fenomena alam yang terjadi seperti gempa bumi, terbentuknya pegunungan, lipatan, palung, dan juga proses vulkanisme yaitu proses yang berkaitan langsung dengan geothermal.

Berdasarkan penelitian gelombang seismik (apalagi nih seismik, Insya 4JJI dilain waktu juga akan saya coba tulis), para peneliti kebumian dapat mengetahui struktur bumi dari luar sampai ke dalam, yaitu kerak pada bagian luar, mantel, dan inti pada bagian paling dalam. Semakin ke dalam bumi (inti bumi), tekanan dan temperature akan meningkat. Untuk kita ketahui, Temperature pada inti bumi berkisar ± 4200 C (Subhanallah ya panasnya bagaimana). Panas yang terdapat pada inti bumi akan ditransfer ke batuan yang berada di bagian mantel dan kerak bumi. Batuan yang memiliki titik lebur lebih rendah dari temperature yang diterima dari inti bumi akan meleleh dan lelehan dari batuan tersebutlah yang kita kenal dengan magma.

Magma memiliki densitas yang lebih rendah dari batuan, otomatis batuan yang telah menjadi magma tadi akan mengalir ke permukaan bumi. Jika magma sampai ke permukaan maka magma tersebut berubah nama (Keren ya pakai rubah nama segala :) ) dengan sebutan lava (contoh lava yang sering kita lihat jika terjadi erupsi (letusan) gunung api).

TIdak hanya itu lho, magma juga dapat terbentuk karena gesekan antara batuan (tumbukan 2 lempeng) yang menghasilkan panas lebih tinggi dari titik lebur batuan sehingga batuan akan meleleh. Magma yang menuju ke permukaan akan terjebak di suatu ruangan kosong yang dikenal dengan dapur magma yang biasanya banyak terdapat di daerah pegunungan dan biasanya lagi pegunugan itu banyak terdapat di daerah tumbukan lempeng (zona Konvergen (tau kan istilah ini??)). Berikut adalah gambar yang mudah-mudahan dapat memberikan penjelasan mengenai hal yang dituliskan diatas.

zona subduksi

Proses tumbukan lempengan dan proses batuan melebur menjadi magma di zona konvergen. (PPT kuliah tektonofisik, Dr. Ir. Benyamin Syafe’i).

Sekarang kita masuk ke Prinsip kerja dari terbentuknya panas bumi, sama halnya dengan prinsip memanaskan air (erat hubungan dengan arus konveksi). Air yang terdapat pada teko yang dimasak di atas kompor, setelah panas, air akan berubah menjadi uap air (ya iyalah anak SD juga tau, hehehe). Hal serupa juga terjadi pada pembentukan energi panas bumi. Air tanah yang terjebak di dalam batuan yang kedap dan terletak di atas dapur magma atau batuan yang panas karena kontak langsung dengan magma, otomatis akan memanaskan air tanah yang terletak diatasnya sampai suhu yang cukup tinggi ( 100 – 250 C). Sehingga air tanah yang terpanaskan akan mengalami proses penguapan.

Apabila terdapat rekahan atau sesar yang menghubungkan tempat terjebaknya air tanah yang dipanaskan tadi dengan permukaan maka pada permukaan kita akan melihat manifestasi thermal. Salah satu contoh yang sering kita jumpai adalah mata air panas, selain solfatara, fumarola, geyser yang merupakan contoh manifestasi thermal yang lain.

Uap hasil penguapan air tanah yang terdapat di dalam tanah akan tetap img0121berada di dalam tanah jika tidak ada saluran yang menghubungkan daerah tempat keberadaan uap dengan permukaan. Uap yang terkurung akan memiliki nilai tekanan yang tinggi dan apabila pada daerah tersebut kita bor sehingga ada saluran penghubung ke permukaan, maka uap tersebut akan mengalir keluar. Uap yang mengalir dengan cepat dan mempunyai entalpi inilah yang kita mamfaatkan dan kita salurkan untuk memutar turbin sehingga dihasilkanlah energi listrik (tentunya ada proses-proses lain sebelum uap memutar turbin).

Sampai disini jelas kan, atau ada pertanyaan?? hehehe. Sekarang mari kita lanjutkan kembali.

Setelah uap memutar turbin dan uap telah kehilangan tekanan dan entalpi maka uap tersebut akan mengalami proses pengembunan sehingga uap akan berubah kembali menjadi air. Air hasil pendinginan (condensattion) yang didinginkan dengan condensator  akan dikumpulkan dan akan diinjeksikan kembali ke dalam tanah (tetapi tidak langsung ke t4 air semula lho) sehingga volume air tanah tidak akan berkurang secara drastis. Salah satunya Karena proses injeksi inilah kenapa energi geothermal disebut dengan energi yang terbarukan (renewable) dan energi yang ramah lingkungan.

Sekarang pada bertanya kan, hubungannya dengan INDONESIA apaan? Berikut ini adalah penjelasan mengenai hubungannya dengan Indonesia.

Indonesia yang terletak dipertemuan 3 lempeng besar dunia yaitu lempeng Eurasia, lempeng Indo-Australia, dan lempeng Pasifik merupakan salah satu Negara yang memiliki kandungan panas bumi yang sangat besar. Berdasarkan penelitian yang dilakukan oleh New Zealand dan Prancis pada tahun 1980-1990an, maka ditemukan ±217 daerah prospek untuk lokasi panas bumi di Indonesia. Ketika dilakukan survey ulang oleh badan geologi dan direktorat energi dan sumber daya mineral, mereka menemukan terdapat ±256 lokasi potensi panas bumi di seluruh Indonesia jika dihitung maka potensi daya yang dihasilkan oleh panas bumi mencapai ±27.000 MWe.

27.000 MWe potensi daya yang dihasilkan, merupakan potensi panas bumi terbesar yang dimiliki oleh suatu Negara (wau, Kaya dong Indonesia???). Indonesia merupakan Negara yang memiliki 40% potensi panas bumi dunia. Dari 40% potensi panas bumi yang dimiliki, pada sekarang ini kita baru memamfaatkan 3% (kasihan banget kan??) dari potensi panas bumi tersebut.

Ini saya dapatkan dari salah satu makalah, Pada tahun 2005 saja, total produksi energi listrik Indonesia yang diproduksi oleh PLN adalah 92.481,01 GWH atau setara dengan kapasitas daya total yang terpasang yaitu 18.779,25 MW. Penggunaan pembangkit listrik dengan memamfaatkan geothermal masih sangat kecil sekali dimana kapasitas daya yang dihasilkan baru 360 MWe. Dari total yang diperkirakan 27.000 MW (kasihan banget kan??). Sekarang mari kita berandai2!! Kalau kita berandai-andai 27.000 MWe potensi panas bumi yang terdapat di Indonesia dapat diproduksi maka hal tersebut akan dapat menutupi produksi energi listrik yang dibangkitkan oleh sumber lain (benar ga??).

Dengan kata lain Indonesia akan terhindar dari yang dinamakan krisis energi. Selain hal itu penurunan emisi gas rumah kaca di udarapun akan dapat ditekan dan lingkungan sekitar tidak akan terganggu. Alasan lain yang dapat menguatkan mengapa Geothermal merupakan salah satu energi yang berkelanjutan dan ramah lingkungan adalah karena energi geothermal dapat juga dimamfaatkan secara langsung diantaranya adalah untuk pariwisata (kita memamfaatkan manifestasi thermal yang ada untuk pemandian air panas). Selain itu mamfaat langsung dari energi panas bumi adalah untuk bidang agriculture (pertanian, perkebunan, dll), Aquaculture (budi daya ikan), dan juga untuk bidang industri seperti beberapa industri di Amerika Serikat yang memamfaatkan langsung energi panas bumi.

Oh ya teman-teman tau ga kota yang terbersih di dunia sekarang?? klo ga tau sekarang aku kasih tau deh, kota terbersih di dunia sekarang terdapat di eslandia (benar ga tulisannya?? klo inggrisnya iceland) yang bernama Reykjavik. Kenapa kota tersebut bersih karena disana menggunakan energy geothermal utk keperluan energinya… Dibawah saya berikan foto antara Reykjavik tempo dulu dan sekarang. Dimana dulunya masih gunain fuel energy dan sekarang telah diganti dengan geothermal energy.

Sekarang semuanya tergantung kepada pemerintah kita…… Silahkan tanggapi!! kritikan dan saran yang membangun dibutuhkan jika ada hal yang tidak atau kurang tepat, namanya juga manusia dan masih mahasiswa (klo mahasiswa, salah masih dapat dimaafkan heheheh :P ).. Terima kasih….

img094

img095

Lalu hubungan dengan NTT ???

tunggu jawabannya di Lab Tambang Undana 14 Februari 2010 !!!





METODE GEOLISTRIK

8 10 2009

Metoda geolistrik adalah salah satu metoda geofisika yg didasarkan pada penerapan konsep kelistrikan pada masalah kebumian. Tujuannya adalah untuk memperkirakan sifat kelistrikan medium atau formasi batuan bawah-permukaan terutama kemampuannya untuk menghantarkan atau menghambat listrik (konduktivitas atau resistivitas).

Aliran listrik pada suatu formasi batuan terjadi terutama karena adanya fluida elektrolit pada pori-pori atau rekahan batuan. Oleh karena itu resistivitas suatu formasi batuan bergantung pada porositas batuan serta jenis fluida pengisi pori-pori batuan tsb. Batuan porous yg berisi air atau air asin tentu lebih konduktif (resistivitas-nya rendah) dibanding batuan yg sama yg pori-porinya hanya berisi udara (kosong).

Temperatur tinggi akan lebih menurunkan resitivitas batuan secara keseluruhan karena meningkatnya mobilitas ion-ion penghantar muatan listrik pada fluida yg bersifat elektrolit.

Cara kerja metoda geolistrik secara sederhana dapat dianalogikan dengan rangkaian listrik. Jika arus dari suatu sumber dialirkan ke suatu beban listrik (misalkan kawat seperti terlihat pada gambar) maka besarnya resistansi R dapat diperkirakan berdasarkan besarnya potensial sumber dan besarnya arus yg mengalir. Dalam hal ini besaran resistansi tidak dapat digunakan untuk memperkirakan jenis material karena masih bergantung ukuran atau geometri-nya. Untuk itu digunakan besaran resistivitas yg merupakan resistansi yg telah dinormalisasi terhadap geometri.

Dalam prakteknya pengukuran geolistrik dilakukan dengan mengalirkan arus ke dalam tanah melalui 2 elektroda (C1 dan C2) dan respons-nya (beda potensial) diukur melalui 2 elektroda yg lain (P1 dan P2). Berdasarkan konfigurasi elektroda dan respons yg terukur maka sifat kelistrikan medium bawah-permukaan tersebut dapat diperkirakan.

Hasil pengukuran geolistrik tidak dapat digunakan secara pasti untuk menentukan jenis batuan, mengingat banyaknya faktor yg mempengaruhi resistivitas batuan. Namun demikian metoda geolistrik dapat dimanfaatkan untuk memperkirakan adanya formasi batuan yg mengandung air (akuifer) dalam eksplorasi air tanah, adanya formasi batuan yg berasosiasi dengan zona mineralisasi dalam eksplorasi mineral. Dalam studi rekayasa dan lingkungan metoda geolistrik juga berperan untuk memperkirakan kebocoran bendungan, dispersi fluida polutan dan sebagainya.

Dalam tulisan lain akan disajikan beberapa contoh aplikasi metoda geolistrik.

Metoda geolistrik ada banyak macamnya, yakni Metode:
potensial diri
Arus telluric
Magnetotelluric
Elektromagnetik
induced polarization
Metode resistivitas

Memang ada yg mengkategorikan metode geolistrik ya itu semua. Kalaupun toh ada variasi nggak akan jauh dari itu. Yg bikin agak ruwet adalah percampuran antara metode dengan konfigurasi pengukuran sehingga timbul istilah HLEM (horizontal loop EM) dll.





SEISMIK REFRAKSI

8 10 2009

Asumsi-Asumsi Seismik Refraksi

Dalam memahami perambatan gelombang seismik di dalam bumi, perlu mengambil beberapa asumsi untuk memudahkan penjabaran matematis dan menyederhanakan pengertian fisisnya.  Asumsi-asumsi tersebut antara lain;

  • Medium bumi dianggap berlapis-lapis dan tiap lapisan menjalarkan gelombang seismik dengan kecepatan yang berbeda-beda.
  • Makin bertambah kedalamannya, batuan lapisan akan semakin kompak.
  • Panjang gelombang seismik < ketebalan lapisan bumi. Hal ini memungkinkan setiap lapisan yang memenuhi syarat tersebut akan dapat terdeteksi.
  • Perambatan gelombang seismik dapat dipandang sebagai sinar, sehingga mematuhi hukum-hukum dasar lintasan sinar di atas.
  • Pada bidang batas antar lapisan, gelombang seismik merambat dengan kecepatan pada lapisan di bawahnya.
  • Kecepatan gelombang bertambah dengan bertambahnya kedalaman.

Model Bumi 2 Lapis Datar

Analisis seismik untuk lapisan datar tidak terlalu sukar. Contoh lapisan datar di lapangan adalah lapisan aluvial yang terdiri dari pasir dan kerikil terendapkan di atas batuan keras (bed rock).

Batu pasir dan kerikil di dekat permukaan biasanya berada di atas permukaan air, kering, dan memiliki kecepatan rambat gelombang relatif rendah daripada kecepatan rambat gelombang lapisan yang lebih keras dibawahnya.

Analisis untuk menyelesaikan masalah adalah dengan analisis gelombang langsung berbentuk sinar (raypath).

gbr1

Waktu tempuh dari Sumber ke Geophone adalah;

dimana,

dan

diperoleh;

dengan h1 adalah ketebalan lapisan pertama, adalah sudut datang kritis yang menyebabkan refraksi muka gelombang sejajar dengan bidang pelapisan , dan T adalah waktu jalar (travel time) antara sumber hingga geophone, serta x adalah jarak sumber-geophone.

Dengan menerapkan sudut datang kritis maka hukum Snel, berbentuk

dari hukum Snel ini, selanjutnya akan memberikan persamaan waktu tempuh dari sumber ke geophone ;

Penentuan Parameter Fisis Lapisan

Dengan menplot data jarak sumber geophone, dan waktu tiba gelombang ke geophone maka akan diperoleh kurva T-X sebagai berikut:

gbr2

Dari slope kurva  dapat diperoleh kecepatan jalar gelombang untuk lapisan pertama (V1) dan kecepatan jalar gelombang lapisan kedua (V2).

Selanjutnya untuk menentukan ketebalan lapisan pertama dapat ditentukan dengan dua cara, yaitu:

(1) Pada suatu jarak Cross Over (Xc) dimana waktu jalar gelombang refraksi yang diterima oleh suatu geophone sama dengan waktu jalar gelombang langsung, yaitu :

Berdasarkan persamaan ini, apabila nilai V1 dan V2 diketahui (dari slope kurva T-X ) dan nilai Xc juga diketahui, maka h1 dapat dihitung dengan mudah.

(2) Ketebalan lapisan pertama juga dapat ditentukan dengan menggunakan intercept time kurva kedua, (to) yaitu waktu refraksi pada jarak o . Untuk harga x=0, maka akan diperoleh;

dengan to adalah intercept timenya, sehingga nilai kedalaman refraktor dapat deketahui.

referensi :

1. http://i-elisa.ugm.ac.id

2. http://www.earthsci.unimelb.edu.au/ES304/MODULES/SEIS/





8 10 2009

Gelombang seismik yang menjalar di dalam bumi dikelompokkan menjadi 2; yaitu:

  • Gelombang Badan yang terdiri dari : Gelombang Longitudinal/Pressure/P; dan Gelombang Transversal/S;
  • Gelombang Permukaan yang terdiri dari : Gelombang Love danGelombang Rayleigh.

Animasi berikut adalah aanimasi keempat jenis gelombang seismik.

p-wave

s-wave

rayleight

love

Referensi : http://web.ics.purdue.edu/~braile/edumod/waves/WaveDemo.htm





8 10 2009

DC Resistivity Method - Observation of electric fields caused by current introduced into the ground as a means of studying earth resistivity in geophysical exploration. Resistivity is the property of a material that resists the flow of electrical current. The term is normally restricted to include only those methods in which a direct current, or a very slowly oscillating current, is used to measure the apparent resistivity.

Download Link : Materi Kuliah

Source : http://galitzin.mines.edu





Gempa Bumi, hanya bisa berdoa

8 10 2009

Gempa bumi belum bisa diprediksi !

Belum genap sebulan gempa selatan Jawa Barat (7.3 SR), kemaren (30/09/2009) terjadi gempa di lepas pantai Padang (7.6 SR). Bahkan tadi pagi (01/10/2009) juga terjadi gempa di salah satu segmen Patahan Sumatra di utara Bengkulu (7.0 SR) maupun di Mentawai (5.0 SR). Tampaknya gempa yg terjadi di Patahan Sumatra itu “dipicu” gempa sehari sebelumnya (Sri Widiyantoro, Tempo Interaktif).

Berbagai analisis tentang proses penyebab gempa sudah banyak dibahas oleh para ahli. Saya sendiri bukan ahli gempa, hanya sekedar pernah belajar sedikit mengenai gempa. Yang ingin saya tekankan di sini adalah fakta bahwa gempa belum bisa diramalkan ! Hal ini penting karena pada saat perhatian kita semua tertuju pada kejadian gempa dan dampaknya yg sangat memilukan, seringkali masih ada saja pihak yg ingin mengacau dengan menyebarkan isu bahwa akan terjadi gempa dahsyat tanggal sekian jam sekian … kurang ajar

Apalagi pada era komunikasi yg serba cepat ini, orang cenderung kurang waspada (atau terlalu waspada sehingga jadi paranoid) sehingga tanpa melalui pertimbangan dengan segera me-forward berita yg tidak bisa dipertanggung-jawabkan kebenarannya melalui e-mail, SMS dll. Jadi sekali lagi kalau ada berita mengenai gempa yg akan datang (belum terjadi) yg secara detil menyebutkan lokasi, tanggal dan jam-nya dapat dipastikan berita itu adalah bohong !

Meskipun gempa bumi belum bisa diramalkan, penelitian mengenai gempa tetap diperlukan dan dilakukan oleh banyak pihak, terutama di negara maju. Ibaratnya orang dulu sudah tahu kalau manusia, besi dan material padat lainnya memiliki massa jenis yg jauh lebih berat dari massa jenis udara, toh manusia bersikeras untuk melakukan usaha supaya suatu saat “bisa” terbang …(orang Kolana tu….)

Secara kebetulan hari ini (01/10/2009) di jurnal Nature ada publikasi hasil penelitian berjudul: Remote triggering of fault-strength changes on the San Andreas fault at Parkfield oleh Taka’aki Taira, Paul G. Silver, Fenglin Niu & Robert M. Nadeau. Artikel tsb. hanya bisa diakses oleh yg berlangganan, namun resumenya saya peroleh dari link ini dan saya copy & paste di bawah ini.

Method to monitor quake fault strength eyed
AP – Thursday, October 01, 2009 7:02:10 AM By ALICIA CHANG

Scientists are releasing results of a study aimed at gauging the strength of earthquake faults, which could help them pinpoint weak ones at risk of breaking and unleashing temblors.

Earthquakes are caused by a sudden slip on a fault. This occurs because of stress buildup that causes the fault to fail or a weakening of the fault itself.

Until now, scientists have not been able to measure a fault’s strength directly, said Taka’aki Taira of the University of California, Berkeley, who led the study.

Taira and his team analyzed 20 years of data at Parkfield, which sits on the mighty San Andreas Fault halfway between Los Angeles and San Francisco. It’s the most studied earthquake zone in the world, rigged with sensitive instruments to detect minute changes in the Earth’s crust.

The team noted small repeating earthquakes along the San Andreas three months after the magnitude-9 Sumatra temblor in 2004 that spawned a deadly tsunami.

In certain regions of the fault zone, they noticed the fractures were filled with fluid. The migration of fluid decreases friction in the fault zone, weakening the fault and increasing the likelihood of an earthquake, the researchers say.

Similar results were observed after the magnitude-7.3 Landers quake in 1992 that shook the Southern California desert.

The study was published in Thursday’s issue of the journal Nature and was funded by the National Science Foundation.

Seismologist Susan Hough of the U.S. Geological Survey called the results intriguing but said more work needs to be done to determine the connection between powerful temblors around the world and their impact on the strength of faults elsewhere.

“You need to see this data after multiple earthquakes,” she said.

Sorry belum sempat ditranslate, soalnyna sudah ada yang minta bantu kerja tugas…(tu si Anderias)

Katanya gempa bisa diperkirakan terjadi. Tapi tidak bisa dipastikan tepatnya kapan. Apakah begitu?

Mekanisme terjadinya gempa dan penyebabnya sudah relatif diketahui. Daerah atau zona yg berpotensi terjadi gempa juga sudah banyak diketahui. Masalahnya kapan dan di bagian mana akumulasi energi pada zona tumbukan lempeng (subduksi) atau pada suatu patahan aktif telah melampaui batas kekuatan kerak bumi untuk menahannya jauh lebih sulit diketahui.

Masalah lain adalah gelombang gempa pada dasarnya menjalar ke segala arah dalam medium (bumi) ada yg teratenuasi, ada yg bahkan teramplifikasi sehingga lebih sulit lagi memperkirakan getaran gelombang tsb. akan sampai ke daerah mana saja.

Gempa-gempa besar cenderung memiliki pola perulangan, ada yg 100-200 tahunan. Jadi jika di suatu tempat pernah terjadi gempa besar, maka terdapat kemungkinan di tempat yg kurang-lebih sama akan terjadi gempa lagi (pusat gempanya, bukan atau belum tentu daerah yg terkena dampaknya).

Saya tidak berani sebut di mana saja, takut salah, tapi itulah yg mungkin disebut para ahli gempa. Saya kira itu sifatnya bukan prediksi sebagaimana kita kenal karena kita tidak bisa menentukan kapan dan di mana mengingat rentang waktu dan tempat yg cukup besar.

Oleh karenanya yg bisa dilakukan adalah kewaspadaan dan kesiapsiagaan, sehingga jika terjadi gempa

  1. korban bisa diminimumkan karena rumah dan gedung sudah mengikuti building-code yg benar,
  2. bantuan bisa segera datang/tidak terlambat,
  3. rehabilitasi sudah lebih memperhatikan tata-ruang berbasis bencana dll.

masih ada yg kurang ne…. kenapa ya.. di setiap awal kepemimpinan SBY kok banyak bencana ya….








Ikuti

Get every new post delivered to your Inbox.