Metode Gravity

                                           Metode Gravity
        Metode Gravity (gaya berat) dilakukan untuk menyelidiki keadaan bawah permukaan
berdasarkan perbedaan rapat masa jebakan mineral dari daerah sekeliling (r=gram/cm 3). Metode
ini adalah metode geofisika yang sensitive terhadap perubahan vertikal, oleh karena itu metode
ini disukai untuk mempelajari kontak intrusi, batuan dasar, struktur geologi, endapan sungai
purba, lubang di dalam masa batuan, shaff terpendam dan lain-lain. Eksplorasi biasanya
dilakukan dalam bentuk kisi atau lintasan penampang. Perpisahan anomali akibat rapat masa dari
kedalaman berbeda dilakukan dengan menggunakan filter matematis atau filter geofisika. Di
pasaran sekarang didapat alat gravimeter dengan ketelitian sangat tinggi ( mgal ), dengan
demikian anomali kecil dapat dianalisa. Hanya saja metode penguluran data, harus dilakukan
dengan sangat teliti untuk mendapatkan hasil yang akurat.
        Metode gravity merupakan metode geofisika yang didasarkan pada pengukuran variasi
medan gravitasi bumi. Pengukuran ini dapat dilakukan dipermukaan bumi, dikapal maupun
diudara. Dalam metode ini yang dipelajari adalah variasi medan gravitasi akibat variasi rapat
massa batuan dibawah permukaan, sehingga dalam pelaksanaanya yang diselidiki adalah
perbedaan medan gravitasi dari satu titik observasi terhadap titik observasi lainnya. Karena
perbedaan medan gravitasi ini relatif kecil maka alat yang digunakan harus mempunyai ketelitian
yang tinggi.



II. TEORI DASAR GRAVITASI
Gravitasi Alami :
I. Awal abad 17, 3 postulat Kepler (Johanes Kepler) tentang gerak planet
dalam system
matahari :
1) Lintasan sebuah planet: ellips dengan matahari sebagai salah satu titik focusnya
2) Hukum luas: pada t yg sama menyapu luasan yg sama
3) Hukum perioda: T2 = k r3
rerata (k konstanta)
II. Saat yang sama di tempat lain :
Galileo : Benda2 kecil yang jatuh ke permukaan bumi
dipercepat secara uniform
III. Setengah abad kemudian :
Isaac Newton (1643 – 1727):
gerakan2 benda yang berbeda dibangun oleh gaya gravitasi antar satu benda terhadap
yanglainnya
Hukum Gravitasi: G = 6,673 x 10-8 (gr/cm3)-1det2
Real :
• terjadi pemipihan/flattened, karena keseimbangan antara gaya gravitasi dan gaya
centrifugal dari
efek rotasinya
• Jejari di ekuator lebih besar daripada di kutub karena gaya centrifugal yang menarik
massa ke




• Bentuk Bumi secara matematik dapat di tampilkan sebagai sebuah ellips yang berotasi
atau
oblate spheroid
• Topografi permukaan Bumi juga hal penting yang mempengaruhi pengukuran gravitasi

II.b. Gravity Variation with Latitude
Nilai Gravity di kutub adalah 51860 g.u. lebih besar dari pada di ekuator. Percepatan
benda oleh
gravity bervariasi terhadap latitude karena :
1. Earth’s shape: radius is 21 km greater at equator so g is less
2. Earth’s rotation: Centrifugal acceleration reduces g. Effect is largest at equator where
rotational velocity is greatest, 1674 km/h. Zero effect at poles.
an = ω2 d = ω2 R Cos φ → percepatan centrifugal
     berubah-ubah sebagai fungsi dari d = R Cos φ
g’ = perc. gravitasi massa
     berubah-ubah sebagai fungsi R (jarak ke pusat)
g = perc. gravitasi (jatuh bebas)
φ = lintang geografis
ω = kecepatan sudut titik P = 2 π T-1
T = periode rotasi Bumi = 86.164 detik
Variasinya dalam interval 10-5 – 10-2 % dari gtotal
(≈ 10 ms-2) →satuan yang dipakai 1 μms-2 (0,1 mgal).

Flattened tergantung pada:
- kecepatan rotasi ω
- sifat-sifat fisis batuan




Req > 21 km daripada Rk
gk > 5.17 gal daripada ge
- acf di equator: memperbesar gk → 3,39 gal
- titik kutub lebih dekat ke pusat bumi - gk diperbesar 6,63 gal
- tarikan massa di equator > kutub - memperkecil ge sebesar 4,85 gal.
Total Perbedaan gk – ge = 3,39 + 6,63 – 4,85 = 5,17 gal.
Rumusan g fungsi lintang φ secara umum (P.V. Sharma)→                   bumi
ellipsoid
g = g0 (1 + c1 Sin2 φ – c2 Sin2 2 φ ); g0 = g di equator
c1, c2 = konstanta bergantung model bumi

II.c. Standar Gaya Berat IGSN
1. Helmert (1980)
gφ = 978, 030 (1 + 0,005 302 Sin2 φ – 0,000 007 Sin2 2φ)
f = 1__ dengan ellipsoid Krassovki
298.2
2. U.S. Coast & Geodetic Survey (1917)
gφ = 978, 039 (1 + 0,005 294 Sin2 φ – 0,000 007 Sin2 2φ)
dengan f = 1__ dari hasil survey gravity di 216 lokasi di AS
297.4 43 lokasi di Canada
17 lokasi di India
3. International Gravity Formula % IUGG (1930)
gφ= 978, 049 (1 + 0,005 288 4 Sin2 φ – 0,000 005 9 Sin2 2φ)
dengan f = 1__ General Assembly Int. Association of
297 Geodesy dengan ellipsoid Hayford
4. Geodetic Reference System 67 (GRS ’67) % IUGG
gφ= 978, 031 846 (1 + 0,005 278 895 Sin2 φ + 0,000 023 462 Sin4 2φ)
Re = 6 378 160 m f = __1___
Rk = 6 356 774,5 m 298,247
ω = 7,2921151467.10-5 rad/det
oleh IAG tahun 1967 dengan data satelit.
5. IUGG ( Int. Union of Geodesy and Geophysics) th. 1980
gφ= 978, 031.8 (1 + 0,005 302 4 Sin2 φ – 0,000 000 59 Sin2 2φ)
dari satelit. Dan hasil ini untuk analysis data gravitasi tak terlalu beda dengan GRS ’67.

Bahan metode gravity g1

  • 1.
    Metode Gravity Metode Gravity Metode Gravity (gaya berat) dilakukan untuk menyelidiki keadaan bawah permukaan berdasarkan perbedaan rapat masa jebakan mineral dari daerah sekeliling (r=gram/cm 3). Metode ini adalah metode geofisika yang sensitive terhadap perubahan vertikal, oleh karena itu metode ini disukai untuk mempelajari kontak intrusi, batuan dasar, struktur geologi, endapan sungai purba, lubang di dalam masa batuan, shaff terpendam dan lain-lain. Eksplorasi biasanya dilakukan dalam bentuk kisi atau lintasan penampang. Perpisahan anomali akibat rapat masa dari kedalaman berbeda dilakukan dengan menggunakan filter matematis atau filter geofisika. Di pasaran sekarang didapat alat gravimeter dengan ketelitian sangat tinggi ( mgal ), dengan demikian anomali kecil dapat dianalisa. Hanya saja metode penguluran data, harus dilakukan dengan sangat teliti untuk mendapatkan hasil yang akurat. Metode gravity merupakan metode geofisika yang didasarkan pada pengukuran variasi medan gravitasi bumi. Pengukuran ini dapat dilakukan dipermukaan bumi, dikapal maupun diudara. Dalam metode ini yang dipelajari adalah variasi medan gravitasi akibat variasi rapat massa batuan dibawah permukaan, sehingga dalam pelaksanaanya yang diselidiki adalah perbedaan medan gravitasi dari satu titik observasi terhadap titik observasi lainnya. Karena perbedaan medan gravitasi ini relatif kecil maka alat yang digunakan harus mempunyai ketelitian yang tinggi. II. TEORI DASAR GRAVITASI Gravitasi Alami : I. Awal abad 17, 3 postulat Kepler (Johanes Kepler) tentang gerak planet dalam system matahari : 1) Lintasan sebuah planet: ellips dengan matahari sebagai salah satu titik focusnya 2) Hukum luas: pada t yg sama menyapu luasan yg sama 3) Hukum perioda: T2 = k r3 rerata (k konstanta) II. Saat yang sama di tempat lain : Galileo : Benda2 kecil yang jatuh ke permukaan bumi dipercepat secara uniform III. Setengah abad kemudian : Isaac Newton (1643 – 1727): gerakan2 benda yang berbeda dibangun oleh gaya gravitasi antar satu benda terhadap yanglainnya
  • 2.
    Hukum Gravitasi: G= 6,673 x 10-8 (gr/cm3)-1det2
  • 4.
    Real : • terjadipemipihan/flattened, karena keseimbangan antara gaya gravitasi dan gaya centrifugal dari efek rotasinya • Jejari di ekuator lebih besar daripada di kutub karena gaya centrifugal yang menarik massa ke • Bentuk Bumi secara matematik dapat di tampilkan sebagai sebuah ellips yang berotasi atau oblate spheroid • Topografi permukaan Bumi juga hal penting yang mempengaruhi pengukuran gravitasi II.b. Gravity Variation with Latitude Nilai Gravity di kutub adalah 51860 g.u. lebih besar dari pada di ekuator. Percepatan benda oleh gravity bervariasi terhadap latitude karena : 1. Earth’s shape: radius is 21 km greater at equator so g is less 2. Earth’s rotation: Centrifugal acceleration reduces g. Effect is largest at equator where rotational velocity is greatest, 1674 km/h. Zero effect at poles.
  • 6.
    an = ω2d = ω2 R Cos φ → percepatan centrifugal berubah-ubah sebagai fungsi dari d = R Cos φ g’ = perc. gravitasi massa berubah-ubah sebagai fungsi R (jarak ke pusat) g = perc. gravitasi (jatuh bebas) φ = lintang geografis ω = kecepatan sudut titik P = 2 π T-1 T = periode rotasi Bumi = 86.164 detik
  • 7.
    Variasinya dalam interval10-5 – 10-2 % dari gtotal (≈ 10 ms-2) →satuan yang dipakai 1 μms-2 (0,1 mgal). Flattened tergantung pada: - kecepatan rotasi ω - sifat-sifat fisis batuan Req > 21 km daripada Rk gk > 5.17 gal daripada ge - acf di equator: memperbesar gk → 3,39 gal - titik kutub lebih dekat ke pusat bumi - gk diperbesar 6,63 gal - tarikan massa di equator > kutub - memperkecil ge sebesar 4,85 gal. Total Perbedaan gk – ge = 3,39 + 6,63 – 4,85 = 5,17 gal. Rumusan g fungsi lintang φ secara umum (P.V. Sharma)→ bumi ellipsoid g = g0 (1 + c1 Sin2 φ – c2 Sin2 2 φ ); g0 = g di equator c1, c2 = konstanta bergantung model bumi II.c. Standar Gaya Berat IGSN 1. Helmert (1980) gφ = 978, 030 (1 + 0,005 302 Sin2 φ – 0,000 007 Sin2 2φ) f = 1__ dengan ellipsoid Krassovki 298.2 2. U.S. Coast & Geodetic Survey (1917) gφ = 978, 039 (1 + 0,005 294 Sin2 φ – 0,000 007 Sin2 2φ) dengan f = 1__ dari hasil survey gravity di 216 lokasi di AS 297.4 43 lokasi di Canada 17 lokasi di India 3. International Gravity Formula % IUGG (1930) gφ= 978, 049 (1 + 0,005 288 4 Sin2 φ – 0,000 005 9 Sin2 2φ) dengan f = 1__ General Assembly Int. Association of 297 Geodesy dengan ellipsoid Hayford 4. Geodetic Reference System 67 (GRS ’67) % IUGG gφ= 978, 031 846 (1 + 0,005 278 895 Sin2 φ + 0,000 023 462 Sin4 2φ) Re = 6 378 160 m f = __1___ Rk = 6 356 774,5 m 298,247 ω = 7,2921151467.10-5 rad/det
  • 8.
    oleh IAG tahun1967 dengan data satelit. 5. IUGG ( Int. Union of Geodesy and Geophysics) th. 1980 gφ= 978, 031.8 (1 + 0,005 302 4 Sin2 φ – 0,000 000 59 Sin2 2φ) dari satelit. Dan hasil ini untuk analysis data gravitasi tak terlalu beda dengan GRS ’67.