Koreksi Data Pengukuran Metode Gravity

Koreksi data sangat diperlukan dalam setiap pengukuran metode geofisika. Bukan hanya pada pengukuran gravity, tetapi seluruh pengukuran dengan metode geofisika membutuhkan koreksi data. Hal ini dilakukan untuk mendapatkan data yang bagus.

Pada pengukuran metode gravity, terdapat beberapa korekai data di antaranya:

1. Koreksi Pasang Surut. Pada koreksi ini, pengaruh gravitasi dari luar bumi dihilangkan.
2. Koreksi Apungan. Perbedaan pembacaan gaya berat dari stasion yang sama pada waktu yang berbeda yang di sebabkan guncangan pada pegas gravimeter. Pengaruh ini dapat di hilangkan dengan desain lintasan pengukuran gaya berat rangkaian tertutup.
3. Koreksi Udara Bebas. Pada koreksi ini, pengaruh ketinggian terhadap medan gravitasi bumi di hilangkan.
4. Koreksi Bouguer. Koreksi Bouger aadalah harga gaya berat akibat massa di antara referensi antara bidang referensi muka air laut sampai titik pengukuran sehingga nilai G observasi bertambah.
5. Koreksi Lintang. Pada koreksi ini, faktor gaya berat akibat lintang dengan referensi ellipsolid dapat di hilangkan.
6. Koreksi Medan. Pada koreksi ini, pengaruh topografi yang relatif kasar dengan perbedaan elevasi yang besar, seperti permukaan atau lembah di sekitar titik pengukuran dapat di hilangkan. 

Pengukuran Metode Gaya Berat (Gravity)

Hal pertama yang harus dilakukan ketika pengukuran geofisika adalah mengetahui nilai fisis apa yang ingin diukur dalam pengukuran geofisika. Ketika kita ingin mengetahui nilai densitas batuan di suatu daerah, maka metode pengukuran yang lebih baik adalah dengan menggunakan metode gaya berat (gravity). Setelah penentuan alat yagn ingin digunakan, hal selanjutnya yang harus dilakukan adalah mengetahui kondisi atau keadaan geologi suatu daerah yang akan diukur, menentukan lintasan atau line pengukuran, dan menentukan lokasi base station.

Pengukuran data lapangan meliputi penentuan posisi (titik koordinat dan elevasi), waktu, dan pembacaan gravitmeter. Penentuan posisi titik koordianat dan elevasi menggunakan GPS yang didalamnya sudah terdapat fitur untuk menghitung koordinat dan elevasi pada daerah yang diukur. Dalam pengukuran Gravity perlu dilakukan leveling agar posisi gravimeter benar-benar stabil di atas tanah. Sebelum dilakukan pembacaan gravimeter, lakukan pengukuran ketinggian antara permukaan tanah dengan bagian bawah (alas) gravimeter. Hal ini dilakukan untuk mempermudah proses koreksi data sehingga data yang didapat bagus. Setelah penentuan posisi dan leveling, hidupkan gravimeter untuk melihat nilai gravitasi di daerah pengukuran. Pengukuran pada titik-titik survei dilakukan dengan metode kitaran/looping dengan pola A-B-C-D-A, dengan ‘A’ adalah salah satu cell center (CC) yang merupakan base station setempat.  Jarak antar titik pengukuran tergantung dari medan yang akan diukur dengan pertimbangan berdasarkan pada kondisi geologi di daerah survei.

Metode kitaran/looping diharapkan untuk menghilangkan kesalahan yang disebabkan oleh pergeseran pembacaan gravity meter.  Metode ini muncul dikarenakan alat yang digunakan selama melakukan pengukuran akan mengalami guncangan, sehingga menyebabkan bergesernya pembacaan titik nol pada alat tersebut.

Gravimeter

Dalam pengukuran metode gravity, alat yang digunakan sebagai sensor atau alat pengukur variasi medan gravitasi adalah Gravimeter. Gravimeter jenis lama yang lebih awal digunakan dalam pengukuran menggunakan pendulum untuk mengukur bacaan variasi medan gravitasi. Gravimeter sendiri sudah mengalami perkembangan sejak pertama kali digunakan. Gravimeter yang sudah mengalami perkembangan sudah tidak lagi menggunakan pendulum untuk mengukur gravitasi. Sebuah gravimeter pada dasarnya menggunakan spring atau pegas. Perubahan gravitasi menyebabkan panjang pegas bertambah. Prinsip ini merupakan aplikasi dari Hukum Hooke. Dari pertambhan panjang pegas tersebut, maka dapat diketahui nilai-nilai perubahan medan gravitasi di tiap-tiap titik atau lokasi pengukuran gaya berat.

Salah satu contoh alat gravimeter adalah Gravimeter jenis Worden.  Prinsip kerjanya adalah menggunakan dua buah pegas di dalamya. Pegas pertama berfungsi sebagai pengukur sedangkan pegas kedua berfungsi menambah ketelitian sebanyak 2000 ug.  Alat ini dapat mengukur perbedaan garvitasi bumi sebesar 1:100.000.000 dari kondisi gravitasi normal bumi. Gravimeter Worden memiliki ketelitian 0.01 mGal.

Prinsip Dasar Metode Gravity (Gaya Berat)

Metode gaya berat (gravity) merupakan metode pengukuran geofisika yang mengukur perbedaan gaya berat (gravitasi) di bumi. Setap batuan memiliki rapat massa (density) yang berbeda-beda antara satu batuan dengan batuan yang lainnya. Perbedaan rapat massa di setiap batuan inilah yang menyebabkan adanya perbedaan medan gravitasi bumi di setiap daerah. Perbedaan medan gravitasi relative kecil sehinggadiperlukan suatu alatukur yang memiliki ketelitian yang tinggi. Dalam metode gravity (gaya berat), alat yang digunakan adalah Gravimeter. Alat ini memiliki ketelitian sebesar 0.01 – 1 mGal.

Prinsip dasar yang digunakan dalam pengukuran metode gaya berat (gravity) adalah Hukum Newton tentang gravitasi bumi. Menurut Newton, gaya gravitasi atau gaya tarik-menarik antara dua benda dipengaruhi jarak kedua benda tersebut, sehingga gaya gravitasi bumi berkurang sebanding dengan kuadrat jaraknya. Hukum Gravitasi Newton berbunyi “Setiap partikel di alam semesta akan mengalami gaya tarik satu dengan yang lainnya. Besar gaya tarik-menarik berbanding lurus dengan massa masing-masing benda dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antarakeduanya”.

Secara matematis, hukum gravitasi Newton dapat dirumuskan sebagai berikut:

            dengan, F = gaya tarik-menarik antara dua benda (N), m1 dan m2 = massa benda 1 dan massa benda 2 (kg), r = jarak kedua benda (m), dan G = tetapan gravitasi.

Harga rata-rata gayaberat di permukaan bumi adalah 9.80 m/s2. Satuan yang digunakan adalah gayaberat adalah milliGal (1 mGal = 10-3 Gal = 10-3 cm/s2) atau ekivalen dengan 10 gu (gravity unit). Variasi gaya berat yang disebabkan oleh variasi perbedaan densitas bawah permukaan adalah sekitar 1 mGal (100 mm/s2).

Bentuk bumi yang berbentuk bola pejal dengan keaadan permukaan bumi yang tidak rata menyebabkan adanya variasi gaya berat di setiap titik permukaan bumi yang dipengaruhi oleh lintang, ketinggian, topografi, pasang surut, dan variasi densitas bawah permukaan.