Tujuan
GEOFISIKA
Memperkenalkan GEOFISIKA sebagai salah satu elemen / aspek dalam Ilmu Kebumian, dan perannya dalam
dalam Teknologi Sumber Daya Bumi
→ pemahaman fenomena alam → mitigasi bencana kebumian
Dr. Hendra Grandis dkk. dkk. Program Studi Teknik Geofisika FTTM – ITB
→ eksplorasi sumberdaya alam GEOFISIKA - 2008
Apa yang kita lakukan jika kita ingin mengetahui isi / bagian dalam bumi ?
Pemboran terdalam di dunia kedalamannya hanya 12 km, jarijari-jari bumi ~6400 km GEOFISIKA - 2008
GEOFISIKA - 2008
1
Jadi ? Kita perlu cara atau metodologi ilmiah untuk memperkirakan bagian dalam (interior) bumi
→ metoda tak langsung / indirect method Tidak praktis kalau setiap kali ingin tahu apa yang ada di dalam (bawahbawah-permukaan) permukaan) bumi kita harus melakukan pemboran GEOFISIKA - 2008
Apa GEOFISIKA itu ?
GEOFISIKA - 2008
GEOFISIKA Instrumentas Instrumentasi
Aplikasi teori / konsep FISIKA untuk mempelajari BUMI (khususnya bagian bumi padat) padat)
Fisika
→ Applied Science / Engineering GEOFISIKA - 2008
Komputas omputasi
a ik at em at M
→ Solid Earth Geophysics
Ge ol og i
→ Physics of the solid Earth
Observas Observasi GEOFISIKA - 2008
2
Apa yang dilakukan seorang anak jika menerima kado dan ingin mengetahui isinya ?
Interior bumi dapat diperkirakan berdasarkan sifat penjalaran gelombang seismik GEOFISIKA - 2008
lintasan gelombang seismik jika bumi homogen
GEOFISIKA - 2008
lintasan gelombang seismik jika kecepatan gelombang seismik meningkat thd. thd. kedalaman GEOFISIKA - 2008
GEOFISIKA - 2008
3
Beberapa alternatif lintasan gelombang P dan S GEOFISIKA - 2008
GEOFISIKA - 2008
Sinar X
Semakin detil analisis, analisis, semakin detil struktur interior bumi yang diketahui GEOFISIKA - 2008
Ultra Sonography (USG)
GEOFISIKA - 2008
4
Tomografi seismik
Sumber getaran buatan Trench
A
Merapi
A”
petasan
410 km
660 km
vibroseis
fast
slow
P-wave tomographic model (Widiyantoro, Widiyantoro, 2006)
dinamit GEOFISIKA - 2008
GEOFISIKA - 2008
Seismic Data Processing
Marine Seismic GEOFISIKA - 2008
GEOFISIKA - 2008
5
Use of computer technology to interpret seismic data
Seismic Image of Ancient Reef [400 million years old]
GEOFISIKA - 2008
Use of high tech. visualization to interpret seismic data
GEOFISIKA - 2008
Gravitasi
GEOFISIKA - 2008
Hukum gravitasi Newton (universal) m1 m2 F = G ───── r2 Mm Untuk bumi: bumi: F = G ─── R2 M Percepatan gravitasi bumi: bumi: g = G ──2 R GEOFISIKA - 2008
6
Gravitasi
Gravitasi
Berapa harga rata2 percepatan gravitasi di permukaan bumi ?
→ ~5.5 gr/cm3
Harga rapat massa bumi rata2
dg asumsi bumi bulat dan homogen, homogen, berapa massa dan rapat massa bumi rata2 ?
Harga rapat massa batuan di permukaanpermukaanbumi → ~2.5 gr/cm3 Kesimpulan / interpretasi ?
GEOFISIKA - 2008
GEOFISIKA - 2008
ρout = 2.5 gr/cm3
ρ = 5.5 gr/cm3
ρout = 2.5 gr/cm3
ρ = 5.5 gr/cm3
ρin >>
ρavg = 5.5 gr/cm3
ρavg = 5.5 gr/cm3
→ Pengukuran gravitasi (g) dapat digunakan untuk
→ rapat massa di bagian dalam bumi >> 5.5
ρin >>
memperkirakan distribusi rapat massa di bagian dalam bumi / bawahbawah-permukaan
gr/cm3
GEOFISIKA - 2008
GEOFISIKA - 2008
7
Anomali gravitasi hasil pengukuran menggambarkan anomali rapat massa bawahbawahpermukaan
g
g1
g2
g3
jarak
Gravitasi diukur → percepatan gravitasi untuk perkiraan → rapat massa
→ formasi batuan GEOFISIKA - 2008
Pengukuran gravitasi
GEOFISIKA - 2008
Survey gravitasi pada suatu cekungan sedimen
GEOFISIKA - 2008
GEOFISIKA - 2008
8
data
model
Pemodelan data gravitasi 2-D menghasilkan profil konfigurasi cekungan sedimen GEOFISIKA - 2008
proses internal di dalam inti bumi menyebabkan bumi memiliki medan magnet
GEOFISIKA - 2008
B bB T=B+b
b
medan magnet bumi (B) menginduksi partikel magnetik dalam batuan (b) dan menghasilkan komponen total (T) GEOFISIKA - 2008
pengukuran variasi spasial anomali medan magnet bumi untuk eksplorasi sumberdaya alam: alam: mineral, geotermal, geotermal, hidrokarbon ... GEOFISIKA - 2008
9
variasi medan magnet sebagai fungsi dari posisi digambarkan dalam bentuk kontur (garis yang menghubungkan titiktitik-titik dengan nilai yang sama) sama)
y
kontur berwarna dapat pula diberi efek pencahayaan (shaded relief map) untuk memudahkan interpretasi / penafsiran data
-200 -150 -100 -50
0
50 100 150 200 250 300
magnetic anomaly (nano Tesla)
x
GEOFISIKA - 2008
zona mineralisasi pada vein (urat kuarsa)
dike / intrusi batuan beku
data magnetik dimodelkan untuk memperkirakan distribusi sifat fisika (kemagnetan) kemagnetan) medium atau formasi batuan bawahbawah-permukaan (kuantitatif)) 4model (kuantitatif
N
4struktur
geologi
(A/m) 1.0 0.8 0.6 0.4 0.3 0.2 0.1 0.0
33-D daerah Ciemas
GEOFISIKA - 2008
data magnetik dapat digunakan untuk memmemperkirakan konfigurasi cekungan sedimen (daerah pengendapan hidrokarbon) hidrokarbon)
→ kemagnetan batuan sedimen umumnya rendah
→ kemagnetan batuan
dasar (basement) volkanik umumnya tinggi
3 model
GEOFISIKA - 2008
data magnetik daerah lepaslepas-pantai (off(off-shore) Sumatera selatan GEOFISIKA - 2008
10
124 122 120 118
target ekskavasi
116 114
Anomali magnetik situs arkeologi Gua Pawon Cililin
112 110 108 106 104 102 100
3 anomali
medan magnet total
hasil penggalian (ekskavasi) ekskavasi) situs arkeologi Gua Pawon Cililin, Cililin, kerangka manusia purba
10 8 6 4 2
3 anomali
hasil
filtering
0 -2 -4 -6
GEOFISIKA - 2008
GeoGeo-Elektromagnetik
GEOFISIKA - 2008
GeoGeo-Elektromagnetik
Gangguan medan magnet bumi oleh partikel dari matahari (solar wind) dan petir dapat dimanfaatkan untuk mempelajari sifat kelistrikan (resistivitas) resistivitas) formasi batuan GEOFISIKA - 2008
Gangguan medan magnet bumi oleh partikel dari matahari (solar wind) dan petir dapat dimanfaatkan untuk mempelajari sifat kelistrikan (resistivitas) resistivitas) formasi batuan GEOFISIKA - 2008
11
Survey magnetotellurik (MT) untuk eksplorasi hidrokarbon Cepu Jawa Timur
Survey magnetotellurik (MT) untuk ekplorasi hidrokarbon Cepu Jawa Timur
GEOFISIKA - 2008
Magnetotelluric (MT) resistivity imaging of Banyuasin Prospect, North East Java Basin (Grandis et al. 2005)
GEOFISIKA - 2008
2-D and 33-D interpretation of MT data in the Bajawa geothermal field Flores, Indonesia (Uchida et al, 2002)
GEOFISIKA - 2008
GEOFISIKA - 2008
12
Ground Probing Radar (GPR)
Studi penjalaran gelombang elektromagnetik (EM) untuk geofisika dekatdekat-permukaan (geoteknik dan lingkungan) lingkungan)
Survey georadar terowongan keretakereta-api Jember, Jember, Jawa Timur
GEOFISIKA - 2008
GEOFISIKA - 2008
Bandung →
← Jakarta
Survey GPR Cipularang KM xxxx
Survey GPR Cipularang KM xxxx GEOFISIKA - 2008
GEOFISIKA - 2008
13
Geolistrik I ⊕
∆V C1
P1
P2
C2
Respons formasi batuan terhadap injeksi arus listrik dapat dimanfaatkan untuk studi sifat kelistrikan bawahbawahpermukaan
Identifikasi intrusi air laut pada akifer daerah pantai Pantai Selatan Jawa Tengah - Jogjakarta
GEOFISIKA - 2008
GEOFISIKA - 2008
GEOFISIKA - 2008
GEOFISIKA - 2008
Identifikasi zona lemah akibat intrusi air
Survey geolistrik Cipularang KM xxxx
14
Geofisika untuk Mitigasi Bencana
Gempa dan tsunami Aceh 2004
Gempa Majalengka 2001
GEOFISIKA - 2008
GEOFISIKA - 2008
Kesimpulan
Kondisi tektonik dan geologi Indonesia
→ potensi bencana: bencana: gempa bumi, bumi, tsunami, gununggunung-api, api, gerakan tanah, tanah, … Tsunami Pangandaran 2006
GEOFISIKA - 2008
→ potensi sumber daya alam: alam: migas, migas, mineral, geotermal, geotermal, …
GEOFISIKA - 2008
15
Terima kasih
Kesimpulan
GEOFISIKA memiliki peran penting dalam mengkaji masalah kebumian dan sumberdaya alam
… dan selamat berjuang !
GEOFISIKA merupakan salah satu alternatif pilihan studi dan pilihan karir dengan prospek yang cukup baik
GEOFISIKA - 2008
GEOFISIKA - 2008
16
