GEOPHYSISCS, FISIKA SAINS, UINAM: metode geofisika

HOMEWORK 1 Pengantar Geofisika

GEOFISIKA

OLEH:

NUR AIDA RAHIMA SAM

60400113059

Kelas : A

JURUSAN FISIKA

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS ISLAM NEGERI ALAUDDIN MAKASSAR

SAMATA – GOWA

2016

DAFTAR ISI

Halaman Judul .......................................................................................... i

Daftar Isi .................................................................................................. ii

A. Geofisika ............................................................................................ 1

B. Metode – Metode Geofisika .............................................................. 1

C. Metode Gravity Geofisika ................................................................. 2

DAFTAR PUSTAKA

A. GEOFISIKA

Geofisika adalah ilmu bumi yang mempelajari tentang bumi menggunakan kaidah atau prinsip-prinsip fisika. Di dalamnya termasuk juga meteorologi, elektrisitas atmosferis dan fisika ionosfer. Penelitian geofisika untuk mengetahui kondisi di bawah permukaan bumi melibatkan pengukuran di atas permukaan bumi dari parameter-parameter fisika yang dimiliki oleh batuan di dalam bumi. Dari pengukuran ini dapat ditafsirkan bagaimana sifat-sifat dan kondisi di bawah permukaan bumi baik itu secara vertikal maupun horisontal. (Anonim, 2015)

Dalam skala yang berbeda, metode geofisika dapat diterapkan secara global yaitu untuk menentukan struktur bumi, secara lokal yaitu untuk eksplorasi mineral dan pertambangan termasuk minyak bumi dan dalam skala kecil yaitu untuk aplikasi geoteknik (penentuan pondasi bangunan dll). (Anonim, 2015)

Bidang kajian ilmu geofisika meliputi meteorologi (udara), geofisika bumi padat dan oseanografi (laut). Beberapa contoh kajian dari geofisika bumi padat misalnya seismologi yang mempelajari gempa bumi, ilmu tentang gunung api (Gunung Berapi) atau volcanology, geodinamikayang mempelajari dinamika pergerakan lempeng-lempeng di bumi, dan eksplorasi seismik yang digunakan dalam pencarian hidrokarbon. (Anonim, 2015)

B. METODE – METODE GEOFISIKA

Menurut Wikipedia (Anonim, 2015) Secara praktis, metode yang umum digunakan di dalam geofisika tampak seperti tabel di bawah ini:

Metode	Parameter yang diukur	Sifat-sifat fisika yang terlibat
Seismik	Waktu tiba gelombang seismik pantul atau bias, amplitudo dan frekuensigelombang seismik	Densitas dan modulus elastisitas yang menentukan kecepatan rambat gelombang seismik
Gravitasi	Variasi harga percepatan gravitasi bumi pada posisi yang berbeda	Densitas
Magnetik	Variasi harga intensitas medan magnetik pada posisi yang berbeda	Suseptibilitas atau remanen magnetik
Resistivitas	Harga resistansi dari bumi	Konduktivitas listrik
Polarisasi terinduksi	Tegangan polarisasi atau resistivitas batuan sebagai fungsi dari frekuensi	Kapasitansi listrik
Potensial diri	Potensial listrik	Konduktivitas listrik
Elektromagnetik	Respon terhadap radiasi elektromagnetik	Konduktivitas atau Induktansi listrik
Radar	Waktu tiba perambatan gelombang radar	Konstanta dielektrik

C. METODE GRAVITY GEOFISIKA

Berdasarkan uraian yang diatas terdapat berbagai macam metode dalam geofisika, di bumi mungkin kita sering mendengarkan tentang gravitasi, dan dalam geofisika kita juga dapat melakukan sebuah penelitian yang memanfaatkan variasi-variasi dari nilai atau harga percepatan gravitasi bumi.

Metode gaya berat (gravitasi) adalah salah satu metode geofisika yang didasarkan pada pengukuran medan gravitasi. Pengukuran ini dapat dilakukan di permukaan bumi, di kapal maupun di udara. Dalam metode ini yang dipelajari adalah variasi medan gravitasi akibat variasi rapat massa batuan di bawah permukaan sehingga dalam pelaksanaannya yang diselidiki adalah perbedaan medan gravitasi dari suatu titik observasi terhadap titik observasi lainnya. Metode gravitasi umumnya digunakan dalam eksplorasi jebakan minyak (oil trap). Disamping itu metode ini juga banyak dipakai dalam eksplorasi mineral dan lainnya. (Arief, 2015)

Prinsip pada metode ini mempunyai kemampuan 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 minyak maupun mineral lainnya. Untuk menggunakan metode ini dibutuhkan minimal dua alat gravitasi, alat gravitasi yang pertama berada di base sebagai alat yang digunakan untuk mengukur pasang surut gravitasi, alat yang kedua dibawa pergi ke setiap titik pada stasiun mencatat perubahan gravitasi yang ada. Biasanya dalam pengerjaan pengukuran gravitasi ini, dilakukan secara looping (Arief, 2015).

Untuk mengukur kekuatan gravitasi dari suatu tempat ke tempat yang lain telah diciptakan suatu instrumen gravitasi yang dinamakan Gravitimeter (Hantoro, 2015).

Menurut Hantoro (2015) Faktor yang mempengaruhi harga gravitasi di suatu tempat di muka bumi :

- lintang

- elevasi

- topografi

- efek pasang surut (efek tidal)

- densitas batuan

· Metode gravitasi cocok digunakan dalam pemetaan Salt Dome, karena secara keseluruhan, garam mepunyai densitas yang lebih rendah dibandingkan dengan formasi yang berada disekitarnya.

· Metode gravitasi jufga dapat digunakan dalam mempelajari air tanah, dan untuk mendeteksi mineral-mineral berat, seperti Chromites ,dll.

· Metode gravitasi yang menggunakan gravitimeter yang sangat sensitif dapat digunakan untuk mendeteksi terowongan bawah tanah, dan lokasi dari pemakaman-pemakanman di Pyramid.

Menurut Arif (2015) hal-hal yang mempengaruhi persebaran nilai gravitasi di permukaan bumi antara lain:

- Adanya perbedaan jari-jari bumi. Jari-jari bumi cenderung lebih besar pada garis khatulistiwa. (mengurangi nilai gravitasi)

- Adanya kelebihan massa pada bagian khatulistiwa. (menambahkan nilai gravitasi)

- Adanya rotasi bumi yang berakibat adanya gaya sentripetal pada bagian khatulistiwa bumi. (mengurangi nilai gravitasi).

DAFTAR PUSTAKA

Anonim. 2015. Geofisika. https://id.wikipedia.org/wiki/Geofisika (Diakses 19 Maret 2016)

Arief. 2015. Graviity Method (Metode Gaya Berat). http://makalah-makalah-kuliah.blogspot.co.id/2015/07/gravity-method-metode-gaya-berat.html (Diakses 19 Maret 2016)

Puto, Hantoro. 2015. Metode Gravitasi. (http://dokumen.tips/documents/metode-gravitasi-55b083ccb9f64.html) (Diakses 19 Maret 2016)

HOMEWORK 1

MAKALAH

PENGANTAR GEOFISIKA

DISUSUN OLEH:

NAMA :MARDIANA FAHNUR

NIM : 60400113021

JURUSAN FISIKA

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS ISLAM NEGERI ALAUDDIN MAKASSAR

SAMATA-GOWA

2016

DAFTAR ISI

SAMPUL………………………………………………………………………………

DAFTAR ISI………………………………………………………………………....i

BAB II : PEMBAHASAN…………………………………………………………...1

A. Ayat Al-qur’an yang Berkaitan Dengan Geofisika…………………………1-2

B. Definisi Geofisika………….…………………………………………….…2-4

C. Objek Permasalahan Geofisika…………………………,………………….4-5

D. Macam-macam Metode Geofisika…………………………………………6-8

DAFTAR PUSTAKA

BAB II

PEMBAHASAN

A. Ayat Al-qur’an yang Berkaitan Dengan Geofisika

1. Surat az-Zalzalah ayat 1-2

وَأَخْرَجَتِ الْأَرْضُ أَثْقَالَهَا إِذَا زُلْزِلَتِ الْأَرْضُ زِلْزَالَهَا

Ø Artinya:

Apabila bumi digoncangkan dengan goncangan (yang dahsyat),

Dan bumi Telah mengeluarkan beban-beban berat (yang dikandung)nya,

Ø Penjelasan ayat

Pada ayat diatas menjelaskan terjadinya gempa bumi yang akan mengguncang bumi secara dahsyat. Kemudian yang dimaksud mengeluarkan beban berat jika kita kajih secara ilmiah adalah letusan gunung api.Sebagian kecil letusan memiliki kekuatan yang sangat besar, begitu besar sehingga dapat memecah-belah gunung. Material yang dikeluarkan ketika letusan gunung api berupa lava yang berasal dari magma yang naik ke permukaan.

2. Surat Ar Ra’d Ayat 4

وَفِي الأرْضِ قِطَعٌ مُتَجَاوِرَاتٌ وَجَنَّاتٌ مِنْ أَعْنَابٍ وَزَرْعٌ وَنَخِيلٌ صِنْوَانٌ وَغَيْرُ صِنْوَانٍ يُسْقَى بِمَاءٍ وَاحِدٍ وَنُفَضِّلُ بَعْضَهَا عَلَى بَعْضٍ فِي الأكُلِ إِنَّ فِي ذَلِكَ لآيَاتٍ لِقَوْمٍ يَعْقِلُونَ

Ø Artinya :

Dan di bumi terdapat bagian-bagian (berbeda) yang berdampingan. Kebun-kebun anggur, tanaman-tanaman, pohon kurma yang bercabang, dan yang tidak bercabang; disirami dengan air yang sama, Tetapi Kami lebihkan tanaman yang satu dari yang lainnya dalam hal rasanya. Sungguh, pada yang demikian itu terdapat tanda-tanda (kekuasaan Allah) bagi orang-orang yang berpikir.

Ø Penjelasan Ayat

Kata “qitha’un” dapat diartikan sebagai bagian atau potongan-potongan. Kata “mutajawiratun” dapat diartikan sebagai berdampingan atau juga sebagai berlapis-lapis, karena bumi mempunyai lapisan-lapisan yang berbeda. Ayat ini selain menyatakan tanah mempunyai kesuburan yang berbeda-beda juga menyatakan tanah terdiri dari lapisan-lapisan tertentu, yaitu; litosfer, kerak (crust), mantel atas (upper mantle), mantel, astenosfer, inti luar, dan inti dalam. Ayat diatas juga bisa dipahami sebagai mengisyaratkan adanya ilmu tentang tanah (geologi dan geofisika) Secara ilmiah, telah diketahui bahwa tanah persawahan terdiri atas butir-butir mineral yang beraneka ragam sumber, ukuran, dan susunannya; demikian juga air yang bersumber dari hujan; udara, zat organik yang berasal dari limbah tumbuh-tumbuhan dan makhluk hidup lainnya yang ada di atas maupun di dalam lapisan tanah.

B. Definisi Geofisika

Dari kata Geofisika dapat diketahui bahwa kata tersebut terdiri dari 2 kata yang digabungkan menjadi satu yaitu geo yang artinya bumi dan fisika artinya suatu ilmu yang mempelajari sifat fisis. jadi, Geofisika adalah ilmu yang mempelajari semua tentang bumi yang menggunakan prinsip fisika. Penelitian geofisika bertujuan untuk mengetahui bagaimana kondisi dibawah permukaan bumi dengan melakukan pengukuran diatas permukaan bumi dengan menggunakan parameter fisika yang dimiliki oleh batuan yang berada didalam bumi. Berdasarkan pengukuran ini dapat diperkirakan bagaimana sifat dan kondisi di bawah permukaan bumi baik itu secara vertikal maupun horisontal. Secara global metode geofisika dapat diterapkan yaitu untuk menentukan struktur bumi. secara lokal yaitu untuk eksplorasi mineral dan pertambangan termasuk minyak bumi dan dalam skala kecil yaitu untuk aplikasi geoteknik (penentuan pondasi bangunan dll).

Pada dasarnya ada empat akar bidang keilmuan yaitu kimia, fisika, geologi, dan biologi.

Gambar II.1 Akar keilmuan

Selain keempat cabang ilmu dasar tersebut cabang ilmu lainnya, yaitu astronomi. Ilmu ini juga mempelajari alam semesta di luar bumi, dan kadang juga dipandang sebagai cabang ilmu fisika.

C. Objek Permasalahan Geofisika

Bidang kajian ilmu geofisika meliputi meteorologi (udara), geofisika bumi padat dan oseanografi (laut).

1) Meteorologi

Ilmu yang mempelajari tentang udara atau atmosfer disebut meteorologi. Misalnya, udara, cuaca, angin, dan berbagai sifat kimia dan Fisika. Dan juga digunakan untuk keperluan prakiraan cuaca. Dari kata meteorologi dapat diketahui bahwa kata tersebut terdiri dari 2 kata yang digabungkan menjadi satu yaitu meteoros yang artinya ruang atmosfer dan logos yang artinya ilmu. Jadi secara harfiah meteorologi adalah ilmu yang mempelajari tentang atmosfer. Ilmu meteorologi sangat bergantung pada kegiatan yang disebut sebagai observasi atau pengamatan. Adapun Paremeter-parameter meteorologi yang diamati antara lain yaitu : Awan (Cloud), Hujan (Rain), Cuaca (Weather), Penglihatan mendatar (Visibility), Penyinaran matahari (Sun), Kelembapan (Humidity), Suhu (Temperature) , Tekanan (Pressure) , Angin (Wind), Penguapan (Evaporation).

2) Geofisika Bumi Padat

Geofisika Bumi Padat yaitu pengaplikasian dari ilmu fisika terhadap bumi bagian dalam. Beberapa bidang ilmu yang termaksut dalam Geofisika Bumi Padat yaitu:

a) Seismologi adalah ilmu yang mempelajari tentang gempa bumi dan getaran tanah lainnya.

b) Vulkanologi adalah ilmu yang mempelajari tentang gunung api.

c) Geokronologi adalah ilmu yang mempelajari peristiwa bumi, termaksut juga penentuan umur bumi.

d) Geokosmologi adalah ilmu yang mempelajari asal-usul bumi.

e) Geotermal ilmu yang mempelajari suhu bagian dalam bumi, termasuk eksplorasi panas bumi.

f) Gravitasi adalah mempelajari medan gravitasi dan interpretasinya.

g) Tektonofisika penggunaan ilmu fisika untuk mempelajari proses tektonik.

3) Oseanografi

Cabang dari ilmu bumi yang mempelajari semua aspek dari samudera dan lautan disebut Oseanografi. Laut adalah bagian dari hidrosfer, seperti yang telah diketahui bahwa bumi terdiri dari bagian padat, gas dan cair. Bagian padat disebut litosfer dan bagian cair dari bumi disebut hidrosfer. Sedangkan bagian gas disebut atmosfer. Ilmu Oseanografi biasanya disebut juga dengan ilmu kelautan.

D. Macam-macam Metode Geofisika

Salah satu cara atau metode untuk melakukan eksplorasi terhadap kekayaan alam yaitu dengan menggunakan metode geofisika. Berikut ini macam-macam metode geofisika yaitu :

1) Metode Geolistrik (metode resistivity/tahanan jenis)

Salah satu Metode geofisika yang menggunakan medan potensial listrik dibawah permukaan sebagai objek pengamatan utamanya disebut metode geolistrik. Kontras resistivity yang ada pada batuan akan mengubah potensial listrik bawah permukaan tersebut sehingga didapatkan suatu bentuk anomali dari daerah yang diamati. Dalam metoda geolistrik terdapat beberapa spesifikasi yaitu :

a) Self potensial (SP) –> Metode ini memanfaatkan potensial listrik yang terdapat di alam.

b) Induced potential (IP) –> Metode ini memanfaatkan potensial listrik yang diinduksikan sendiri kedalam tanah.

Ada beberapa metode yang digunakan pada saat melakukan survey yaitu Metoda Wenner, Metoda Schlumberger, Metoda Gradien, Metoda Dipole-dipole dan Metoda Pole-dipole. Berikut gambar konfigurasi elektroda:

Gambar II. 2 Konfigurasi Elektroda

2) Metode Seismik Refraksi

Pembiasan gelombang seismik disebut Seismik Refraksi. metoda ini dengan memberikan suatu gangguan berupa gelombang seismik pada suatu sistem dan kemudian gejala fisisnya dapat diamati dengan menangkap gejala tersebut melalui receiver (geophone). Metode ini bertujuan untuk mengetahui jumlah lapisan yang ada pada suatu daerah sehingga dapat diketahui densitasnya, dengan demikian dapat diketahui pula karakteristik batuan.

3) Metode GPR (Groun Penetrating Radar)

Salah satu metode geofisika yang mempelajari kondisi bawah permukaan berdasarkan sifat elektromagnetik dengan menggunakan gelombang radio dengan frekuensi antara 1-1000 MHz disebut metode GPR. Metode yang tepat untuk mendeteksi benda-benda kecil yang berada didekat permukaan bumi (0,1-3 meter) adalah dengan menggunakan metode ini. Pada metode GPR ada tiga jenis pengukuran yaitu refleksi, velocity sounding, dan transiluminasi.

4) Metode Gravitiy

Salah satu metode eksplorasi dalam geofisika, yang memenfaatkan sifat daya tarik antar benda dari densitasnya disebut Metode Gravity. Jadi mencari anomali gravity pada subsurface merupakan prinsip eksplorasi dengan metode gravity.

5) Metode Magnetik

Survey magnetik yaitu dengan mengukur medan magnet bumi di setiap titik yang ada di muka bumi. Pada metode magnetik berdasarkan pada adanya anomali medan magnetik bumi yang diakibatkan oleh adanya perbedaan sifat kemagnetan dari berbagai macam batuan. Dalam kegiatan eksplorasi menggunakan metode magnetik, survey magnetik dapat dilakukan di darat, laut maupun udara.