Geofisika
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 dilakukan 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 fondasi bangunan dan lainnya). Geofisika (dalam bahasa inggris: geophysics) terdiri atas dua kata yaitu Geo yang berarti bumi dan Physics yang berarti fisika. Pada prinsipnya geofisika memecahkan masalah yang berhubungan dengan kebumian menggunakan prinsip fisika. Dalam geologi, penelitian dilakukan secara langsung pada batuan, melakukan analisis sejarah, meneliti struktur batuan, serta komposisi dengan interpretasi pengukuran menggunakan peralatan yang menunjang.[1][2]
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. Geofisika mempelajari bumi dengan prinsip fisika meliputi kalor, elektromagnetik, mekanika dan gelombang. 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. Bidang kajian ilmu geofisika meliputi meteorologi (udara), geofisika bumi padat dan oseanografi (laut). Biasanya peminatan geofisika diarahkan pada aspek eksplorasi migas, geothermal maupun pertambangan serta mitigasi bencana.[3]
Metode-metode geofisika
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.[4]
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 |
Metode Seismik
Metode seismik merupakan metode yang didasarkan pada konsep penjalaran gelombang pada medium dalam bumi. Metode seismik dibagi menjadi dua yaitu seismik aktif dan seismik pasif, metode seismik aktif yakni refraksi dan refleksi (metode konvensional) yang telah menjadi standar dalam eksplorasi, untuk metode seismik pasif menggunakan gelombang seismik yang dihasilkan oleh alam sehingga dapat digunakan untuk melihat atau memprediksi bencana gempa bumi, namun pengembangannya masih kurang sehingga jarang digunakan untuk eksplorasi. Metode sismik dapat melakukan mapping dan monitoring, dalam melakukan pemantauan gejala peningkatan aktivitas seismik pada gunung api. Adanya magma dalam perut bumi yang naik ke permukaan mempengaruhi aktivitas seismik, dan ketika batuan sudah tidak mampu menahan tekanan maka gempa vulkanik akan tejadi. Dalam dunia eksplorasi dan gas bumi, metode seismik digunakan untuk mendapat kedalaman dan resolusi batas lapisan seismik yang baik terutama menggunakan seismik refleksi dengan tambahan data log sumur.[5]
Metode Gravitasi
Gravitasi merupakan gaya yang bekerja tanpa adanya sentuhan langsung pada benda. Benda yang berada dalam medan gravitasi maka gaya gravitasi akan bekerja, ruangan yang memiliki massa dan nilai percepatan gravitas disebut medan gravitasi.[6] Metode gravitasi dapat digunakan untuk melihat kondisi struktur bawah permukaan dan interpretasi kelayakan geothermal untuk eksplorasi lanjutan.[6] Dalam eksplorasi minyak, metode gravitasi digunakan sebagai metode sekunder dengan biaya yang lebih murah dibanding metode seismik, non-invasif, non-destruktif dan pasif, untuk memperoleh data dengan metode gravitasi tidak perlu memasukan energi ke dalam tanah, sehingga metode ini cocok untuk lingkungan berpenduduk.[7] Metode ini digunakan sebagai tindak lanjut rinci dari anomali magnetik dan elektromagnetik selama survei. Gravitasi termasuk sumber alam seperti magnet, dan radioaktivitas. Gravitasi dan magnet dikelompokkan sebagai metode potensial, dengan perbedaan dimana keadaan magnetis bergantung pada medan penginduksi/domain magnet.[8]
Metode Magnetik
Metode magnetik banyak digunakan sebagai survei pendahuluan eksplorasi minyak bumi, panas bumi, batuan maupun monitoring gunung api ataupun mencari target barang yang mengandung baja/besi.[9][10] Akurasi pengukurannya cukup tinggi dengan operasi lapangan yang sederhana. Peta anomali medan magnetik pada umumnya bersifat kompleks yang menunjukkan jumlah anomali residu sehingga menyebabkan interpretasi metode geomagnetik relatif sulit.[9]
Metode Resistivitas
Metode Polaritas Terinduksi
Metode Potensial Diri
Metode Elektromagnetik
Metode Radar
Referensi
- ^ "Pengenalan Ilmu Geofisika - Dinas Energi dan Sumber Daya Mineral Provinsi Lampung". esdm.lampungprov.go.id. Diakses tanggal 2020-10-21.
- ^ ITB, Webmaster Team, Direktorat Sistem dan Teknologi Informasi. "Program Studi Sarjana Teknik Geofisika -". Institut Teknologi Bandung (dalam bahasa Inggris). Diakses tanggal 2020-10-21.
- ^ "Geofisika". FMIPA UI. Diakses tanggal 2020-10-21.
- ^ "Fisika Portal". www.fisika.lipi.go.id. Diakses tanggal 2020-10-23.
- ^ Dinnirachmasari, 3 Weeks Ago. "Metode Gravitasi dalam Analisis Cekungan Hidrokarbon" (dalam bahasa Inggris). Diakses tanggal 2020-10-23.
- ^ a b Wibowo, Bagas Rizki (2017). "Interpretasi Struktur Bawah Permukaan Berdasarkan Pemodelan Data Gravitasi 3D (Studi Kasus Lapangan Panas Bumi Coso, California)" (PDF). Unnes Physics Journal. 6 (1): 8.
- ^ "The Gravity Method". geoinfo.nmt.edu. Diakses tanggal 2020-10-24.
- ^ Geldart, L. P.; Sheriff, R. E.; Telford, W. M., ed. (1990). Applied Geophysics (edisi ke-2). Cambridge: Cambridge University Press. hlm. 6. ISBN 978-0-521-33938-4.
- ^ a b "Metode Geomagnetik – Sharing Data Geoscience". Diakses tanggal 2020-10-24.
- ^ "Metode Magnetik Geofisika (Geomagnet) untuk Mencari Mineral & Logam". Geofisika Indonesia - Konsultan Geofisika Bandung. 2020-01-06. Diakses tanggal 2020-10-24.