Makalah Geofisika

MAKALAH INDIVIDU

GEOFISIKA

OLEH:

MEILDASARY ROMAN

60400114019

JURUSAN FISIKA

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS ISLAM NEGERI ALAUDDIN MAKASSAR

2016

GEOFISIKA

Geofisika berasal dari dua kata yaitu geo yang berarti “bumi” dan fisika,atau dalam pengertiannya. geofisika adalah suatu ilmu yang mempelajari bumi dengan pendekatan metode – metode fisika. Geofisika termasuk dalam ilmu Geosains, Geofisika sendiri dibagi menjadi 4 keilmuan yang mempelajari meteorology, geofisika padat, oseanografi dan hidrologi. Geofisika lebih banyak digunakan untuk penelitian dalam mengetahui strukur atau kondisi bawah permukaan bumi dari parameter fisika yang dimiliki oleh batuan dalam bumi.

Geofisika adalah bagian dari ilmu bumi yang mempelajari 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.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).

Di Indonesia, ilmu ini dipelajari hampir di semua perguruan tinggi negeri yang ada. Biasaya geofisika masuk ke dalam fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam (MIPA), karena memerlukan dasar-dasar ilmu fisika yang kuat, atau ada juga yang memasukkannya ke dalam bagian dari Geologi. Saat ini, baik geofisika maupun geologi hampir menjadi suatu kesatuan yang tak terpisahkan Ilmu bumi.

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

Metode geofisika dibagi menjadi dua kategori yaitu metode pasif dan aktif. Metode pasif dilakukan dengan mengukur medan alami yang dipancarkan oleh bumi. Metode aktif dilakukan dengan membuat medan gangguan kemudian mengukur respons yang dilakukan oleh bumi. Medanalami yang dimaksud disini ialah misalnya radiasi gelombang gempa bumi, medan gravitasi bumi,medan magnetik bumi, medan listrik dan elektromagnetik bumi serta radioaktivitas bumi.Metode – metode geofisika, yaitu :

1.       Seismic
2.       Gravitasi
3.       Magnet
4.       Resistivitas / geolistrik
5.       Elektromangnetik

Beberapa metode tersebut di atas atau bisa disebut sebagai geofisika terapan lebih sering digunakanuntuk eksplorasi pertambangan, tetapi tidak hanya dalam bidang pertambangan metode inikhususnya metode seismic  juga bermanfaat untuk bidang kebencanaan khususnya gempa bumi.Secara umum, metode geofisika dibagi menjadi dua kategori yaitu metode pasif dan aktif. Metode pasif dilakukan dengan mengukur medan alami yang dipancarkan oleh bumi. Metode aktif dilakukan dengan membuat medan gangguan kemudian mengukur respons yang dilakukan oleh bumi. Medan alami yang dimaksud disini misalnya radiasi gelombang gempa bumi, medan gravitasi bumi, medan magnetik bumi, medan listrik dan elektromagnetik bumi serta radiasi radioaktivitas bumi. Medan buatan dapat berupa ledakan dinamit, pemberian arus listrik ke dalam tanah, pengiriman sinyal radar dan lain sebagainya.

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 frekuensi gelombang 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

1. Metode Elektromagnet

Metode elektromagnetotelurik merupakan metode geofisika yang sangat populer dan sering digunakan dalam survey geologi, rekayasa, dan arkeologi dalam segala variasi. Akan tetapi, analisa data dan pemodelan biasanya dilakukan setelah kembali ke base camp atau laboratorium. Jika data dapat diproses secepat proses akuisisi, maka kita dapat memodifikasi konfigurasi atau distribusi titik pengamatan di lapangan jika diperlukan, sehingga akan lebih menghemat waktu dan biaya. Untuk keperluan tersebut, maka dikembangkan suatu cara transformasi untuk mempercepat proses analisis data, terutama untuk jumlah data yang sangat besar.

2. Metode Geo-radar

Metode Georadar atau disebut juga dengan metoda Elektromagnetik Subsurface Profilling merupakan salah satu metode Geofisika untuk memetakan bawah permukaan yang relatif dangkal. Metoda ini menggunakan prinsip-prinsip gelombang elektromagnetik yang kedalaman penetrasi dan besarnya amplitudo yang terekam sangat tergantung pada sifat kelistrikan dari batuan/media bawah permukaan dan frekuensi peralatan yang digunakan.

3. Metode Seismik

Metoda seismik adalah salah satu metoda eksplorasi yang didasarkan pada pengukuran respon gelombang seismik (suara) yang dimasukkan ke dalam tanah dan kemudian direleksikan atau direfraksikan sepanjang perbedaan lapisan tanah atau batas-batas batuan. Sumber seismik umumnya adalah palu godam (sledgehammer) yang dihantamkan pada pelat besi di atas tanah, benda bermassa besar yang dijatuhkan atau ledakan dinamit. Respons yang tertangkap dari tanah diukur dengan sensor yang disebut geofon, yang mengukur pergerakan bumi. Metode seismik merupakan salah satu bagian dari seismologi eksplorasi yang dikelompokkan dalam metode geofisika aktif, dimana pengukuran dilakukan dengan menggunakan sumber seismic (palu, ledakan, dll). Setelah usikan diberikan, terjadi gerakan gelombang di dalam medium (tanah/batuan) yang memenuhi hukum-hukum elastisitas ke segala arah dan mengalami pemantulan ataupun pembiasan akibat munculnya perbedaan kecepatan. Kemudian, pada suatu jarak tertentu, gerakan partikel tersebut di rekam sebagai fungsi waktu. Berdasar data rekaman inilah dapat diperkirakan bentuk lapisan/struktur di dalam tanah. Eksperimen seismik aktif pertama kali dilakukan pada tahun 1845 oleh Robert Mallet, yang oleh kebanyakan orang dikenal sebagai bapak seismologi instrumentasi. Mallet mengukur waktu transmisi gelombang seismik, yang dikenal sebagai gelombang permukaan, yang dibangkitkan oleh sebuah ledakan. Mallet meletakkan sebuah wadah kecil berisi merkuri pada beberapa jarak dari sumber ledakan dan mencatat waktu yang diperlukan oleh merkuri untuk be-riak. Pada tahun 1909, Andrija Mohorovicic menggunakan waktu jalar dari sumber gempa bumi untuk eksperimennya dan menemukan keberadaan bidang batas antara mantel dan kerak bumi yang sekarang disebut sebagai Moho.
Pemakaian awal observasi seismik untuk eksplorasi minyak dan mineral dimulai pada tahun 1920an. Teknik seismik refraksi digunakan secara intensif di Iran untuk membatasi struktur yang mengandung minyak. Tetapi, sekarang seismik refleksi merupakan metode terbaik yang digunakan di dalam eksplorasi minyak bumi. Metode ini pertama kali didemonstrasikan di Oklahoma pada tahun 1921.Perbandingan metode seismik dengan metode geofisika lainnya.
Keunggulan :

·         Dapat mendeteksi variasi baik lateral maupun kedalaman dalam parameter fisis yang relevan, yaitu kecepatan seismik.

·         Dapat menghasilkan citra kenampakan struktur di bawah permukaan.

·         Dapat dipergunakan untuk membatasi kenampakan stratigrafi dan beberapa kenampakan pengendapan.

·         Respon pada penjalaran gelombang seismik bergantung dari densitas batuan dan konstanta elastisitas lainnya. Sehingga, setiap perubahan konstanta tersebut (porositas, permeabilitas, kompaksi, dll) pada prinsipnya dapat diketahui dari metode seismik.

·         Memungkinkan untuk deteksi langsung terhadap keberadaan hidrokarbon.

Kelemahan :

·         Banyaknya data yang dikumpulkan dalam sebuah survei akan sangat besar jika diinginkan data yang baik.

·         Perolehan data sangat mahal baik akuisisi dan logistik dibandingkan dengan metode geofisika lainnya.

·         Reduksi dan prosesing membutuhkan banyak waktu, membutuhkan komputer mahal dan ahli-ahli yang banyak.

·         Peralatan yang diperlukan dalam akuisisi umumnya lebih mahal dari metode geofisika lainnya.

·         Deteksi langsung terhadap kontaminan, misalnya pembuangan limbah, tidak dapat dilakukan.

Seismologi mulai berkembang menjadi ilmu modern saat kota Lisboa, Portugal hancur lebur akibat gempa besar yang terjadi pada tanggal 1 November 1755. Dasar teori yang digunakan oleh ilmu seismologi adalah teori elastisitas yang dikembangkan oleh Cauchy dan Poisson.

Penelitian geofisika untuk mengetahui kondisi di bawah permukaan bumi melibatkan pengukuran diatas 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.
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).Targetan observasi harus mempunyai kontras densiti yang jelas (significant) agar dapat dideteksi oleh gravimetri. Grid (lintasan) yang umum digunakan cukup lebar yaitu antara 200 m s/d 1 km (500 ft s/d 1 mil). Setiap titik pengamatan diusahakan bebas dari angin, pohon-pohon, pengaruh (getaran) tanah, dll. Elevasi setiap titik observasi harus diketahui dengan akurat karena akan diperhitungkan dalam pengkoreksian hasil pembacaan alat. Begitu juga dengan waktu setiap pengukuran.Adanya variasi medan gravitasi bumi ditimbulkan oleh adanya perbedaan rapat massa (density)  antar batuan. Adanya suatu sumber yang berupa suatu massa (masif, lensa, atau bongkah besar) di bawah permukaan akan menyebabkan terjadinya gangguan medan gaya berat (relatif). Adanya gangguan ini disebut sebagai anomali gaya berat. Karena perbedaan medan gayaberat ini relatif kecil maka diperlukan alat ukur yang mempunyai ketelitian yang cukup tinggi. Alat ukur yang sering digunakan adalah Gravimeter.

Metoda geofisika merupakan salah satu metoda yang umum digunakan dalam eksplorasi endapan bahan galian. Metoda ini tergolong kepada metoda tidak langsung, dan sering digunakan pada tahapan eksplorasi pendahuluan (reconnaissance), mendahului kegiatan-kegiatan eksplorasi intensif lainnya.

Adapun tahapan-tahapan pekerjaan yang umum digunakan dalam metoda geofisika, yaitu:

1.      Survei pendahuluan (penentuan lintasan)

2.       Pemancangan (penandataan titik-titik ukur) dalam areal target

3.       Pengukuran lapangan

4.       Pembuatan peta-peta geofisika

5.       Penarikan garis-garis isoanomali

6.       Penggambaran profile

7.       Interpretasi anomal

Adapun salah satu ayat yang berhubungan dengan materi geofisika adalah Qs al-Anbiyah ayat 30:

óOs9urr&ttƒtûïÏ%©!$#(#ÿrãxÿx.¨br&ÏNºuq»yJ¡¡9$#uÚö‘F{$#ur$tFtR%Ÿ2$Z)ø?u‘$yJßg»oYø)tFxÿsù($oYù=yèy_urz`ÏBÏä!$yJø9$#¨@ä.>äóÓx«@cÓyr(Ÿxsùr&tbqãZÏB÷sãƒÇÌÉÈ

30. dan Apakah orang-orang yang kafir tidak mengetahui bahwasanya langit dan bumi itu keduanya dahulu adalah suatu yang padu, kemudian Kami pisahkan antara keduanya. dan dari air Kami jadikan segala sesuatu yang hidup. Maka Mengapakah mereka tiada juga beriman?

KESIMPULAN

Geofisika berasal dari dua kata yaitu geo yang berarti “bumi” dan fisika,atau dalam pengertiannya. geofisika adalah suatu ilmu yang mempelajari bumi dengan pendekatan metode – metode fisika. Geofisika termasuk dalam ilmu Geosains, Geofisika sendiri dibagi menjadi 4 keilmuan yang mempelajari meteorology, geofisika padat, oseanografi dan hidrologi. Geofisika lebih banyak digunakan untuk penelitian dalam mengetahui strukur atau kondisi bawah permukaan bumi dari parameter fisika yang dimiliki oleh batuan dalam bumi.

Metode geofisika dibagi menjadi dua kategori yaitu metode pasif dan aktif. Metode pasif dilakukan dengan mengukur medan alami yang dipancarkan oleh bumi. Metode aktif dilakukan dengan membuat medan gangguan kemudian mengukur respons yang dilakukan oleh bumi. Medan alami yang dimaksud disini ialah misalnya radiasi gelombang gempa bumi, medan gravitasi bumi, medan magnetik bumi, medan listrik dan elektromagnetik bumi serta radioaktivitas bumi. Metode – metode geofisika, yaitu :

6.       Seismic
7.       Gravitasi
8.       Magnet
9.       Resistivitas / geolistrik
10.       Elektromangnetik

DAFTAR PUSTAKA

http://id.wikipedia.org/wiki/Geofisika

http://hakimbmkg.blogspot.co.id/2013/03/pendahuluan-geofisika.html
http://geofisika-ceria.blogspot.co.id/2010/12/teknik-survei-magnetik.html