TEKNIK EKSPLORASI
BAB
I
PENDAHULUAN
1.1.LATAR BELAKANG
Teknik eksplorasi adalah suatu cara
atau pun teknik yang di lakukan/di pelajari untuk melakukan eksplorasi dalam dunia
pertambangan khususnya dalam tahapan eksplorasi yang bertujuan untuk secara
umum yaitu mencari dan menemukan cadangan bahan galian baru yang nantinya akan
di teliti lebih lanjut untuk kelayakanya di tindak lanjuti penelitianya ataupun
di tambang.
Dari hal ini Eksplorasi harus dapat
di lakukan/di lakukan dengan efisien,ekonomis,dan tepat sasaran.Maka diperlukan
perencanaan berdasarkan prinsip-prinsip dan konsep-konsep dasar eksplorasi
sebelum eksplorasi tersebut di lakukan.
Perencanaan eksplorasi itu sendiri
meliputi :
- Tahapan
kegiatan perencanaan dalam kegiatan eksplorasi
- memperhatikan
hal-hal yang penting dalam kegiatan eksplorasi.
- pemilihan metode eksplorasi
- Perencanaan
program eksplorasi
- pengolahan
kegiatan eksplorasi
- penyusunan
laporan eksplorasi
Namun seperti yang telah kita ketahui
bahwa perencanaan eksplorasi itu di perlukan prinsip-prinsip dan konsep-konsep dasar
eksplorasi itu sendiri.Ada pun prinsip-prinsip dan konsep-konsep eksplorasi
yaitu antara lain:
- Target
eksplorasi,dengan memperhatikan jenis bahan galiannya
- pencarian model-model yang sesuai
- Pemodelan
eksplorasi,yaitu dengan menggunakan model geologi regional,Kemudian menentukan model geologi
lokal,dan yang terakhir yaitu Penentuan metode-metode
eksplorasi yang akan di laksanakan sesuai dengan petunjuk geologi yang di
perlukan.
Berbicara tentang
metode-metode eksplorasi,kita dapat membagi dua jenis,yaitu:
-
Metode Eksplorasi Langsung,yaitu metode yang natinya akan
menghasilkan gejala
geologi yang dapat di amati dengan mata geologis.
-
Metode Eksplorasi Tidak Langsung,yaitu metode yang
mengahsilkan anomali yang dapat di tapsirkan sebagai gejala
geologi.Metode ini dapat juga di lakukan dengan:
- Pengindraan jarak jauh,yang dilakukan bisa melalui
foto udara,pengindraan gelombang mikro,
pengindraan jauh dengan saterlit.
- Eksplorasi geo kimia
- Eksplorasi Geofisika,eksplorasi
ini di bagi menjadi enam bagian,yaitu:
-
seismic.
-
geolistrik
-
magnetik
-
grafitasi
1.2.BATASAN MASALAH
Ada
pun batasan masalah yang kami ambil yaitu Menjabarkan megenai penerapan dilapangan
metode yang di lakukan dalam eksplorasi bahan galian dengan eksplorasi
geofiasika secara umum.
BAB
II
PEMBAHASAN
2.1.EKSPLORASI
GEOFISIKA.
Eksplorasi merupakan kegiatan untuk mencari dan menemukan
bahan galian baru untuk selanjutnya ditindaklanjuti untuk tahap berikutnya.
Geofisika merupakan ilmu yang mempelajari tentang bumi
dan sifat sifat bumi (interior bumi, gempa, struktur lapisan, dll).
Eksplorasi geofisika adalah kegiatan
penjajakan struktur
geologi yang
cocok bagi pengumpulan minyak bumi dengan menggunakan peralatan geofisika
seperti gravimeter, magnetometer dan seismometer.
Proses-proses yang dilakukan adalah survei gravimetrik, survei magnetik, dan survei seismik. Di dalam
pencarian minyak dan gas bumi, masing-masing survei ini dilaksanakan oleh
kontraktor jasa (service companies) yang mempunyai keahlian terkait,
dengan tenaga ahli dan peralatan masing-masing.
Eksplorasi
geofisika adalah kegiatan penjajakan struktur geologi yang
cocok bagi pengumpulan minyak bumi dengan menggunakan peralatan geofisika
seperti gravimeter, magnetometer dan seismometer.
Proses-proses yang dilakukan adalah survei gravimetrik, survei magnetik, dan survei seismik. Di dalam
pencarian minyak dan gas bumi, masing-masing survei ini dilaksanakan oleh
kontraktor jasa (service companies) yang mempunyai keahlian terkait,
dengan tenaga ahli dan peralatan masing-masing.
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 adalah :
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 anomaly
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 anomaly
Metode geofisika umumnya meliputimkegiatan survey secara
gravity, magnetik, radiometrik, elektromagnetik, dan elektrik. Dimana teknik
tersebut dilakukan melalui ground survey maupun melalui indera jauh ( airbone)
atau satelit. Metode ini biasanya dilakukan pada tahap lanjut atau follow up,
untuk mengetahui penyebaran anomali ore secara vertikal.
Secara umum metode
eksplorasi geofisika di bagi menjadi beberapa metode, yaitu :
-
Seismik
-
Geolistrik
-
Magnetik
-
Grafitasi
-
GPR
2.2.METODE
SEISMIK
Metode seismik
terbagi atas 2 yaitu:
- seismik
refkasi
merupakan
metode seismik yang menggunakan sifat gelombangnya gelombang bias.
- seismik
refraksi
merupakan
metode seismik yang sifat gelombangnya gelombang pantul
Secara
umum, tujuan utama dari pengukuran seismik adalah untuk memperoleh rekaman yang
berkualitas baik. Kualitas rekaman seismik dapat dinilai dari perbandingan
sinyal refleksi terhadap sinyal noise (S/N) yaitu perbandingan antara banyaknya
sinyal refleksi yang direkam dibandingkan dengan sinyal noisenya dan keakuratan
pengukuran waktu tempuh (travel time).
Eksplorasi
seismik refleksi dapat dikelompokan menjadi dua, yaitu eksplorasi prospek
dangkal dan eksplorasi prospek dalam. Eksplorasi seismik dangkal (shallow
seismik reflection) biasanya diaplikasikan untuk eksplorasi batubara dan
bahan tambang lainnya. Sedangkan seismik dalam digunakan untuk eksplorasi
daerah prospek hidrokarbon (minyak dan gas bumi). Kedua kelompok ini tentu saja
menuntut resolusi dan akurasi yang berbeda begitu pula dengan teknik
lapangannya.
Menurut SANNY (1998), kualitas data
seismik sangat ditentukan oleh kesesuaian antara parameter pengukuran lapangan
yang digunakan dengan kondisi geologi dan kondisi daerah survei. Sebagai contoh, parameter lapangan untuk daerah batu gamping
masif akan berbeda dengan parameter untuk daerah dengan litologi selang-seling
antara lempung dan pasir. Di samping itu parameter lapangan yang harus
disesuaikan adalah target eksplorasi yang ingin dicapai.
Secara umum, metode seismik refleksi
terbagi atas tiga bagian penting yaitu pertama adalah akuisisi data seismik
yaitu merupakan kegiatan untuk memperoleh data dari lapangan yang disurvei,
kedua adalah pemrosesan data seismik sehingga dihasilkan penampang seismik yang
mewakili daerah bawah permukaan yang siap untuk diinterpretasikan, dan yang
ketiga adalah interpretasi data seismik untuk memperkirakan keadaan geologi di
bawah permukaan dan bahkan juga untuk memperkirakan material batuan di bawah
permukaan.
Hasil yang di peroleh dari pengukuran
seismik adalah data yang harus di interpretasi atau diolah. Tujuan dari
pengolahan data seismik adalah untuk memperoleh gambaran yang mewakili
lapisan-lapisan di bawah permukaan bumi. Tujuan utama pemrosesan data seismik
menurut VAN DER KRUK (2001) adalah :
1. untuk meningkatkan signal to noise ratio (S/N)
2. untuk memperoleh resolusi yang lebih tinggi
dengan mengadaptasikan bentuk gelombang sinyal
3. mengisolasi sinyal-sinyal yang diinginkan
(mengisolasi sinyal refleksi dari multiple dan
gelombang-gelombang permukaan)
4. untuk memperoleh gambaran yang realistik dengan
koreksi geometri
5. untuk memperoleh informasi-informasi mengenai bawah
permukaan (kecepatan, reflektivitas, dll).
2.3
METODE GEOLISTRIK
Merupakan
salah satu metodegeofisika yang mempelajari sifat aliran listrik didalam bumi
dan bagaimana cara mendeteksinya dipermukaan bumi. Dalam hal ini
meliputipengukuran potensial, arus dan medanelektromagnetik yang terjadi baik
secara alamiahataupun akibat injeksi arus ke dalam bumi
Metoda ini
lebih efektif jika digunakan untuk eksplorasi yang sifatnya dangkal,
jarangmemberikan informasi lapisan di kedalaman lebih dari1000 feet atau 1500
feet. Oleh karena itu metoda ini jarang digunakan untuk eksplorasi
hidrokarbon tetapilebih banyak digunakan dalam bidang engineeringgeology
seperti penentuan kedalaman batuandasar, pencarian reservoir air, juga
digunakandalam eksplorasi geothermal.
Metoda geolistrik juga cocok digunakan monitoring
gerakan airgaram Fried (1975). White
(1988) melakukanmonitoring arah dan kecepatan aliran ground waterdengan metoda
resistivitas menggunakan konfigurasiSchlumberger dan Wenner.Berdasarkan letak
(konfigurasi) elektroda-elektrodapotensial dan elektroda-elektroda arus, antara
lain:
-
Konfigurasi Schlumberger
-
Konfigurasi Wenner
-
Konfigurasi Dipole-dipole
-
Konfigurasi Pole-pole
-
Tujuan Metoda Geolistrik
Tujuannya
adalah untuk memperkirakan sifatkelistrikan medium atau formasi batuan
bawah-permukaan terutama kemampuannya untuk menghantarkan atau menghambat
listrik (konduktivitas atau resistivitas).
Tata
Cara Pelaksanaan
Tata
cara pelaksanaan metode geolistrik adalah denganmenginjeksikan arus listrik ke
dalam bumi melalui duaelektroda arus. Kemudian beda potensial yang
terjadidiukur melalui dua elektroda potensial. Dari hasilpengukuran arus dan
beda potensial untuk setiap jarak elektroda yang berbeda kemudian dapat
diturunkan variasi harga hambatan jenis masing-masing lapisan
di bawah titik ukur(sounding point).
Arus yang dimilikioleh dua elektroda penginjeksi arus harus
memilikiharga yang sangat besar, tetapi jika tidak dapatdicukupi, dua elektroda
potensial inilahyang harusmemiliki sensitivitas yang tinggi agar mampumenangkap
beda potensial sekecil apapun yang terdapatpada bawah permukaan bumi.
2.3.1. Eksplorasi Reservoir Air
Tanah
Metode geolistrik yang paling tepat untuk digunakandalam
pencarian reservoir air tanah adalah metodetahanan jenis/resistivitas, karena
metode ini lebihefektif untuk eksplorasi yang sifatnya dangkal yaitu
padakedalaman sekitar 30-150 meter.
Parameter yang diukur adalah harga resistensi batuandimana
batuan yang mengandung banyak air memilikikonduktivitas semakin besar, sehingga
resistivitasnyaakan semakin kecil. Begitu pula sebaliknya,konduktivitas akan
semakin kecil jika kandungan airdalam batuan semakin sedikit, sehingga
resistivitasnyaakan semakin besar
2.3.2.Eksplorasi Hidrokarbon
Metoda geolistrik kurang efektif jika digunakanuntuk
eksplorasi hidrokarbon, karena metodageolistrik hanya efektif untuk eksplorasi
yangsifatnya dangkal, sedangkan hidrokarbonterakumulasi pada kedalaman lebih
dari 1000 feetatau 1500 feet.
2.3.3.Eksplorasi Batubara
Salah satu metoda geofisika yang dapat digunakanuntuk
memperkirakan keberadaan dan ketebalan batubara di bawah permukaan adalah
metodageolistrik tahanan jenis. Metoda geolistrik dapatmendeteksi lapisan
batubara pada posisi miring,tegak dan sejajar bidang perlapisan di
bawahpermukaan akibat perbedaan resistansi perlapisan batuan yang satu
dengan yang lain, karena padaumumnya batubara memiliki harga
resistansitertentu.
2.3.4.Eksplorasi Geothermal
Dalam eksplorasi panas bumi digunakan metodegeolistrik
tahanan jenis untuk memetakan hargatahanan jenis batuan di daerah penelitian
dalamrangka menentukan daerah konduktif yangmerupakan batas reservoir sistem
panasbumi.
Peninjauan
yang dilakukan dengan cara profilinguntuk memperoleh gambaran umum
daerahprospek panas bumi.
2.4
METODE MAKNETIK
Beberapa tipe bijih seperti magnetit, ilmenit, dan phirotit
yang dibawa oleh bijih sulfida menghasilkan distorsi dalam magnet kerak bumi,
dan dapat digunakan untuk melokalisir sebaran bijih. Disamping aplikasi
landsung tersebut, metoda magnetik dapat juga digunakan untuk survei prospeksi
untuk mendeteksi formasi-formasi pembawa bijih dan gejala-gejala geologi
lainnya (seperti sesar, kontak intrusi, dll).
Penggunaan metoda magnetik didalam prospek geofisika adalah berdasarkan atas adanya anomali medan magnet bumi akibat sifat kemagnetan batuan yang berbeda satu terhadap lainnya. Alat untuk mengukur perbedaan kemagnetan tersebut adalah magnetometer.
Penggunaan metoda magnetik didalam prospek geofisika adalah berdasarkan atas adanya anomali medan magnet bumi akibat sifat kemagnetan batuan yang berbeda satu terhadap lainnya. Alat untuk mengukur perbedaan kemagnetan tersebut adalah magnetometer.
2.4.1.Sifat Umum Kemagnetan Batuan
Medan magnet bumi secara sederhana dapat digambarkan sebagai medan magnet yang ditimbulkan oleh batang magnet raksasa yang terletak didalam inti bumi, namun tidak berimpit dengan pusat bumi. Medan magnet ini dinyatakan dalam besar dan arah (vektor) dimana arahnya dinyatakan dalam deklinasi (penyimpangan terhadap arah utara-selatan geografis) dan inklinasi (penyimpangan terhadap arah horizontal).
Kuat medan magnet yang terukur dipermukaan sebagian besar berasal dari dalam bumi (internal field) mencapai lebih dari 90%, sedangkan sisanya adalah medan magnet dari kerak bumi, yang merupakan target didalam eksplorasi geofisika, dan medan dari luar bumi (external field).
Medan magnet bumi secara sederhana dapat digambarkan sebagai medan magnet yang ditimbulkan oleh batang magnet raksasa yang terletak didalam inti bumi, namun tidak berimpit dengan pusat bumi. Medan magnet ini dinyatakan dalam besar dan arah (vektor) dimana arahnya dinyatakan dalam deklinasi (penyimpangan terhadap arah utara-selatan geografis) dan inklinasi (penyimpangan terhadap arah horizontal).
Kuat medan magnet yang terukur dipermukaan sebagian besar berasal dari dalam bumi (internal field) mencapai lebih dari 90%, sedangkan sisanya adalah medan magnet dari kerak bumi, yang merupakan target didalam eksplorasi geofisika, dan medan dari luar bumi (external field).
Karena medan magnet dari dalam bumi merupakan bagian yang
terbesar, maka medan ini sering juga disebut sebagai medan utama yang
dihasilkan oleh adanya aktivitas di dalam inti bumi bagian luar (salah satu
konsep adanya medan utama ini adalah dari teori dinamo).
2.4.2.Kerentanan (susceptibilities) Batuan
Kerentanan magnetik merupakan parameter yang menyebabkan timbulnya anomali magnetik dan karena sifatnya yang khas untuk setiap jenis mineral, khususnya logam, maka parameter ini merupakan salah satu subjek didalam prospek geofisika.
Telah diketahui bahwa adanya medan magnet bumi menyebabkan terjadinya induksi magnetik yang besarnya adalah penjumlahan dari medan magnet bumi dan magnet batuan dengan kerentanan magnetik yang cukup tinggi. Besaran ini adalah total medan magnet yang terukur oleh magnetometer apabila remanan magnetiknya dapat diabaikan.
Kerentanan magnetik merupakan parameter yang menyebabkan timbulnya anomali magnetik dan karena sifatnya yang khas untuk setiap jenis mineral, khususnya logam, maka parameter ini merupakan salah satu subjek didalam prospek geofisika.
Telah diketahui bahwa adanya medan magnet bumi menyebabkan terjadinya induksi magnetik yang besarnya adalah penjumlahan dari medan magnet bumi dan magnet batuan dengan kerentanan magnetik yang cukup tinggi. Besaran ini adalah total medan magnet yang terukur oleh magnetometer apabila remanan magnetiknya dapat diabaikan.
2.4.3. Penyajian Data Lapangan
Hasil pengukuran oleh magnetometer umumnya disajikan dalam bentuk Peta Anomali Magnetik dengan kontur yang mencerminkan harga anomali yan sama. Dari peta ini, untuk kepentingan eksplorasi masih memerlukan proses lebih lanjut untuk memperoleh daerah targetan atau daerah prospek.
Hasil pengukuran oleh magnetometer umumnya disajikan dalam bentuk Peta Anomali Magnetik dengan kontur yang mencerminkan harga anomali yan sama. Dari peta ini, untuk kepentingan eksplorasi masih memerlukan proses lebih lanjut untuk memperoleh daerah targetan atau daerah prospek.
2.4.4.
Interpretasi
2.5 METODE GRAVITASI
Metode Gravity adalah salah satu metode eksplorasi dalam geofisika, yang
memenfaatkan sifat daya tarik antar benda yang didapat dari densitasnya, jadi
prinsip eksplorasi dengan metode gravity ini yaitu mencari anomali gravity pada
subsurface.
Adapun
tahapan dari metode ini yaitu :
1.
Pengambilan data dari lapangan
Pengambilan data dilapangan dapat menggunakan alat
gravimeter, (contoh kasus : LaCoste & Romberg
Model G-525). pada alat ini terdapat 3 komponen besar (gravimeter, dudukan
cembung dan power supply -accu-),
Tahapan menggunakan alat ini yaitu dudukan cembung di
posisikan pada titik pengukuran, taruh gravimeter diatasnya, sentring
kestabilan alat terhadap permukaan, buka kunci bandul, baca perhitungan alat,
catat datanya, tutup kunci bandul dan selesai.
Secara umum metoda gaya berat merupakan metoda geofisika
yang mengukur variasi gaya berat (gravitational) di bumi. Metoda ini jarang
digunakan pada tahapan lanjut eksplorasi bijih, namun cukup baik digunakan
untuk mendefinisikan daerah target spesifik untuk selanjutnya disurvei dengan
metoda-metoda geofisika lain yang lebih detil.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. Alat pengukur gayaberat di darat telah
mencapai ketelitian sebesar ±0.01 mGal dan di laut sebesar ±1 mGal.
Beberapa
endapan seperti zinc, bauksit, atau barit sangat sulit dideteksi melalui metoda
magnetik maupun elektrik, namun dapat dideteksi dengan metoda gaya berat
(gravity), tapi hanya untuk mengetahui profil batuan sampingnya (tidak dapat
langsung mendeteksi bijihnya) melalui anomali density.
Prosedur Lapangan
Prosedur Lapangan
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.
Koreksi Hasil Observasi Seperti yang telah disebutkan di atas bahwa, harga pengukuran gayaberat di permukaan bumi dipengaruhi oleh 5 faktor. Sedangkan dalam melakukan survei gayaberat diharapkan satu faktor saja yaitu variasi densitas bawah permukaan, sehingga pengaruh 4 faktor lainnya (lintang, ketinggian, topografi, pasang surut) harus direduksi atau dihilangkan dari harga pembacaan alat.
a. Koreksi lintang (latitude) Koreksi terhadap titik pengukuran terhadap kutub bumi.
b. Koreksi elevasi (Free-Air Correction) Koreksi ini merupakan koreksi terhadap pengaruh ketinggian pengukuran terhadap medan gravitasi bumi.
c. Koreksi Bouguer (Bougeur correction) Koreksi massa lapisan yang diasumsikan berada diantara titik amat dengan bidang referensi
d. Koreksi topografi (Terrain correction) Koreksi topografi, Tc, adalah koreksi pengaruh topografi terhadap gaya berat pada titik amat, akibat perbedaan ketinggian antara titik observasi dengan base. Anomali Bouguer Merupakan anomali yang dicari dengan cara mereduksi hasil pengukuran lapangan dengan koreksi-koreksi seperti yang telah diuraikan di atas.
Koreksi Hasil Observasi Seperti yang telah disebutkan di atas bahwa, harga pengukuran gayaberat di permukaan bumi dipengaruhi oleh 5 faktor. Sedangkan dalam melakukan survei gayaberat diharapkan satu faktor saja yaitu variasi densitas bawah permukaan, sehingga pengaruh 4 faktor lainnya (lintang, ketinggian, topografi, pasang surut) harus direduksi atau dihilangkan dari harga pembacaan alat.
a. Koreksi lintang (latitude) Koreksi terhadap titik pengukuran terhadap kutub bumi.
b. Koreksi elevasi (Free-Air Correction) Koreksi ini merupakan koreksi terhadap pengaruh ketinggian pengukuran terhadap medan gravitasi bumi.
c. Koreksi Bouguer (Bougeur correction) Koreksi massa lapisan yang diasumsikan berada diantara titik amat dengan bidang referensi
d. Koreksi topografi (Terrain correction) Koreksi topografi, Tc, adalah koreksi pengaruh topografi terhadap gaya berat pada titik amat, akibat perbedaan ketinggian antara titik observasi dengan base. Anomali Bouguer Merupakan anomali yang dicari dengan cara mereduksi hasil pengukuran lapangan dengan koreksi-koreksi seperti yang telah diuraikan di atas.
2.6
METODE GPR (Ground
Penetrating Radar)
Metode
ground penetrating radar atau georadar merupakan salah satu metode geofisika
yang mempelajari kondisi bawah permukaan berdasarkan sifat elektromagnetik
dengan menggunakan gelombang radio dengan frekuensi antara 1-1000 MHz. Georadar
menggunakan gelombang elektromagnet dan memanfaatkan sifat radiasinya yang
memperlihatkan refleksi seperti pada metode seismik refleksi.
Pengukuran dengan menggunakan GPR
ini merupakan metode yang tepat untuk mendeteksi benda benda kecil yang berada
di dekat permukaan bumi (0,1-3 meter) dengan resolusi yang tinggi yang artinya
konstanta dielektriknya menjadi rendah. Ada tiga jenis pengukuran yaitu
refleksi, velocity sounding, dan transiluminasi. Pengukuran refleksi biasa
disebut Continuous Reflection Profiling (CRP). Pengukuran velocity Sounding
disebut Common Mid Point (CMP) untuk mementukan kecepatan versus kedalaman, dan
transiluminasi disebut juga GPR Tomografi.
GPR terdiri dari sebuah pembangkit sinyal, antena
transmitter dan receiver sebagai pendeteksi gelombang EM yang dipantulkan.
Signal radar ditransmisikan sebagai pulsa-pulsa yang tidak terabsorbsi oleh
bumi tetapi dipantulkan dalam domain waktu tertentu. Mode konfigurasi antena
transmitter dan receiver pada GPR terdiri dari mode monostatik dan bistatik.
Mode monostatik yaitu bila transmitter dan receiver digabung dalam satu antena.
sedangkan moded bistatik bila kedua antena memiliki jarak pemisah.
Transmitter membangkitkan pulsa gelombang EM pada frekuensi
tertentu sesuai dengan karaketristik antena tersebut (10 MHz – 4 GHz). Receiver
diset untuk melakukan scan yang secara normal mancapi 32-512 scan per detik.
Setiap hasil scan ditampilkan pada layar monitor (real-time) sebagai fungsi
waktu two-way traveltime, yaitu waktu yang dibutuhkan gelombang EM menjalar
dari transmitter, target dan ke receiver.
Sifat-sifat
dari material bumi bergantung dari komposisi dan kandungan air material tersebut.
Keduanya ini mempengaruhi cepat rambat perambatan gelombang dan atenuasi
gelombang elektromagnet.
Keberhasilan dari metoda GPR
bergantung pada variasi bawah permukaan yang dapat menyebabkan gelombang
tertransmisikan. Perbandingan energi yang direfleksikan disebut koefisien
refleksi (R) yang ditentukan oleh perbedaan cepat rambat gelombang
elektromagnet dan lebih mendasar lagi adalah perbedaan dari konstanta
dielektrik relatif dari media yang berdekatan. Hal ini dapat terlihat pada
persamaan berikut :
R = (V1-V2)/(V2+V2)
R = (є2- є1) /( є2+
є1)
Keterangan
:
V1
= cepat rambat geombang elektromagnet pada lapisan 1
V2
= cepat rambat geombang elektromagnet pada lapisan 2 , dan V1 < V2
є1
dan є2 = konstanta dielektrik relatif lapisan 1 dan lapisan 2
Dalam
semua kasus, besarnya R terletak antara -1 dan 1. bagian dari energi yang
ditransmisikan sama dengan 1-R. Persamaan diatas daplikasikan untuk keadaan
normal pada permukaan bidang datar. Dengan asumsi tidak ada sinyal yang hilang
sehubungan dengan amplitudo sinyal.
2.6.1. Prinsip Kerja
GPR
Prinsip
kerja alat GPR yaitu dengan mentransmisikan gelombang radar (Radio Detection
and Ranging) ke dalam medium target dan selanjutnya gelombang tersebut
dipantulkan kembali ke permukaan dan diterima oleh alat penerima radar (receiver),
dari hasil refleksi itulah barbagai macam objek dapat terdeteksi dan terekam
dalam radargram.
Untuk
mendeteksi suatu objek diperlukan perbedaan parameter kelistrikan dari medium
yang dilewati gelombang radar. Perbedaan parameter kelistrikan itu antara lain
permitivitas listrik, konduktivitas dan permeabilitas magnetik.
Sifat
elektromagnetik suatu material bergantung pada komposisi dan kandungan air
didalamnya, dimana keduanya merupakan pengaruh utama pada perambatan kecepatan
gelombang radar dan atenuasi gelombang elektromagnetik dalam material..
Keberhasilan
metode GPR bergantung pada variasi bawah permukaan yang dapat menyebabkan
gelombang radar tertransmisikan dan refleksikan. refleksi yang ditimbulkan oleh
radiasi gelombang elektromagnetik timbul akibat adanya perbedaan antara
konstanta dielektrik relatif antara lapisan yang berbatasan.
Perbandingan
energi yang direfeleksikan disebut koefesien refeleksi (R) yang
ditentukan oleh perbedaan cepat rambat gelombang elektromagnetik dan lebih
mendasar lagi adalah perbedaan dari konstanta dielektrik relatif dari medium
yang berdekatan.
Dalam
perambatannya, amplitudo sinyal akan mengalami pelemahan karena adanya energi
yang hilang, sebagai akibat terjadinya refleksi / trasmisi di tiap batas
medium dan terjadi setiap kali gelombang radar melewati batas antar
medium. Faktor kehilangan energi disebabkan oleh perubahan energi
elektromagnetik menjadi panas. Penyebab dasar terjadinya atenuasi merupakan
fungsi kompleks dari sifat dielektrik dan sifat listrik medium yang dilewati
oleh sinyal radar. Faktor atenuasi tergantung pada konduktivitas, permitivitas,
dan permeabilitas magnetic medium, dimana sinyal tersebut menjalar, serta
frekuensi sinyal itu sendiri.
Skin
depth
( adalah kedalaman dimana sinyal telah berkurang menjadi 1/e (yaitu
Hubungan antara konstanta dielektrik dan cepat rambat gelombang radar
dapat dilihat pada tabel dibawah ini. Untuk material geologi, berada pada
rage 1-30, sehingga range jarak cepat rambat gelombang menjadi besar yaitu
sekitar 0.03 sampai 0.175 m/ns (Reynolds, 1997).
KESIMPULAN
Kami
menarik kesimpulan bahwa semua metoda dalam teknik eksplorasi yang digunakan
untuk mencari ataupun meneliti bahan galian di dalam bumi dapat digunakan
dengan berbeda akan tetapi tujuan nya yaitu untuk meneliti dan menemukan
cadangan atapun bahan galian.
Ada banyak cara yang dapat dilakukan
untuk mengetahui cadangan bahan galian di bawah permukaan bumi.
Setiap metode yang digunakan
memiliki kekurangan dan kelebihan namun itu semua di pengaruhi oleh berbagai
aspek dari setiap lapisan penyusun bumi.
DAFTAR PUSTAKA
M,
Imanuel,M.F., 2001DataGeofisika Well Logging Guruh Baru Jambi.Direktorat 9 Sumberdaya Mineral, Bandung Tidak Diterbitkan Ario Mustang, 2009.
Data Geolistrik Daerah Panas Bumi
Bittuang, Sulawesi selatan. Tidak diterbitkan Edi K., dkk, 2001
.
Eksplorasi
geofisika Dengan Metoda Gaya berat dan Magnet di Daerah Tanah Abang, Kota
Tengah, dan Guruhbaru,Kecamatan Mandiangin,Kabupaten Sorolangun dan Musi
Banyuasin,Propinsi Jambi danSumatra Selatan.
Direktorat Sumberdaya Mineral,
Bandung Tidak Diterbitkan Tim Terpadu DIM, 2005
.
Laporan
Hasil Penyelidikan Terpadu Geologi Geokimia dan Geofisika Daerah Panas Bumi
Songa P. Bacan, Kab.Halmahera Selatan Prop. Maluku Utara.Direktorat
Inventarisasi Sumberdaya Mineral Bandung
Tidak Diterbitkan.
Belum ada Komentar untuk "TEKNIK EKSPLORASI"
Posting Komentar