Postingan
14.00
Unknown
Asrofi
Khoirul Huda, Yoseph Saputra Wisnu W, Fandy Adji F
Jurusan Fisika, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya Jl. Arief Rahman Hakim, Surabaya 60111 Indonesia
e-mail: asrofikh@gmail.com
|
Abstrak—Telah dilakukan percobaan Interpretasi
Permukaan Bawah Tanah di daerah Lapangan Pertamina ITS Menggunakan Metode
VLF-EM. Tujuan dari percobaan ini adalah untuk mengetahui
hasil pemetaaan struktur bawah tanah dengan melakukan interpretasi data yang
telah didapat dan untuk
mengetahui grafik dari data yang telah di dapatkan. Proses akusisi
data
dimulai dengan
penentuan 3 line pengamatan dimana pada setiap line dilakukan pengukuran setiap 1m dengan
jarak 50m. Pada pengukuran ini
digunakan alat-alat seperti satu set VLF-EM, meteran panjang untuk mengukur,
satu buah GPS, Kompas, Stopwatch, dan Payung. Selanjutnya, data di olah dengan software Khlift. Hasil pengolahan berupa data kontur dengan sebagian besar dari tiap line berwarna kuning dan oranye. Warna
kontur ini dipengaruhi oleh adanya bangunan di sekitar wilayah pegukuran dan
kandungan batuan di dalam tanah. Nilai data pengukuran berbanding lurus dengan
jarak antara titik pengukuran dengan bangunan di sekitarnya. Hal ini menunjukan
bahwa nilai pengukuran semakin kecil seiring berkurangnya titik pengukuan
dengan bangunan. Dengan metode geofisika
VLF-EM ini, dapat diketahui struktur bawah permukaan tanah. Namun, adanya
batuan dan kandungan lain di dalam tanah menyebabkan hasil pengukuran tidak
bergerak sesuai jalur sehingga hasilnya tidak maksimal.
Kata Kunci—elektromagnetik, kontur, line, metode VLF-EM
I. Pendahuluan
Indonesia
dikenal dunia lewat kekayaanya di berbagai bidang. Salah satu kekayaan
Indonesia tersebut adalah kekayaan tanah di Indonesia. Kekayaan tersebut dapat
berupa hasil tambang, minyak bumi, gas alam, dan mineral yang baik. Oleh karena
itulah, Indonesia juga menghasilkan rempah-rempah yang banyak. Salah satu
pemetaan yang penting dalam mengekplorasi kekayaan Indonesia adalah pemetaan
mengenai kekayaan mineral di Indonesia dengan memanfaatkan kandungan mineral
yang ada di dalam tanah. Oleh karena itulah, dimanfaatkan pengukuran geofisika
yang mampu memetakan kondisi bawah tanah. Ada banyak metode yang cocok
digunakan untuk memetakan bawah permukaan bawah tanah seperti metode resistansi dan metode self potential yang memanfaatkan
kelistrikan bumi, metode geomagnet
yang memanfaatkan sifat magnet dari bumi, dan metode Very Low Frequency
Elektromagnetik(VLF-EM) yang memanfaatkan rambatan gelombang
elektromagnetik di bawah permukaan bumi. Dalam percobaan ini, akan digunakan metode Very Low
Frequency Elektromagnetik(VLF-EM) yang merupakan
metode geofisika yang memanfaatkan target anomaly bawah tanah yang bersifat
konduktif untuk dirambati gelombang dengan frekuensi yang rendah[4].
Metode Very Low Frequency Elektromagnetik(VLF-EM) adalah
metotode geofisika yang pasif. Hal ini dikarenakan pada proses akuisisi data dengan
menggunakan metode ini dilakukan tanpa memberikan perlakuan khusus pada tanah
seperti memberikan potensial listrik tertentu atau menembakan arus listrik
tertentu pada tanah. Metode Very Low Frequency Elektromagnetik(VLF-EM)
hanya
menerima sinyal sinyal saja. Prinsip penggunaan metode Very Low Frequency Elektromagnetik (VLF-EM) memanfaatkan
pemancar radio dengan frekuensi sekitar 5 - 30 kHz dengan panjang gelombang 10 hingga
20 km sebagai medan primer dan pemancar gelombang radio yang berdaya besar[2].
Penggunaan frekuensi dan daya pada pemancar gelombang radio dengan nilai yang
dapat di ubah tersebut sering dipakai dalam eksplorasi geofisika maupun dalam
penggunaan akuisisi data yang lain seperti menguji bahan bangunan dengan metode
akustik, hingga media komunikasi kapal selam di bawah permukaan laut[3].
Mekanisme kerja metode Very Low Frequency Elektromagnetik (VLF-EM) adalah dengan
memanfaatkan gelombang radio yang di induksikan dalam lapisan bumi yang
konduktif. Pemancar radio yang dimanfatkan disini tdak bisa ditemui di
sembarang tempat. Pemancar gelombang yang digunakan untuk metode Very Low Frequency
Elektromagnetik (VLF-EM) hanya terdapat di India, Jepang, Afrika Selatan,
Inggris, dan Australia. Pada Penelitian ini, pemancar Very Low Frequency Elektromagnetik (VLF-EM) yang
digunakan adalah pemancar radio yang terdekat dengan Indonesia di Stasiun
Nortwest Cape, Australia[1]. Dalam penggunaan metode ini, factor
kedalam juga sangat berpengaruh. Kedalam yang dimaksud disini adalah kedalam
yang berhubungan dengan konduktivitasnya. Metode ini sangat cocok untuk
memisahkan anomali permukaan tanah berdasarkan kandungan airnya. Kandungan air
inilah yang nantinya akan berngaruh terhadap konduktivitas tanah. Oleh karena
itulah, metode Very Low
Frequency Elektromagnetik(VLF-EM) ini sangat baik untuk pemetaan kesuburan
dalam tanah. Semakin subur suatu tanah, maka semakin banyak airnya. Kandungan
air, disini ditunjukan dengan pola konduktivitas dari tanah yang akan dilakukan
pengukuran[2].
II. Metodologi Percobaan
Dalam melakukan akuisisi data percobaan Interpretasi Permukaan Bawah Tanah di daerah
Lapangan Pertamina ITS Menggunakan Metode VLF-EM ini, digunakan alat dan bahan seperti satu buah GPS, satu buah kompas, satu buah payung yang
digunahkan untuk menutupi alat ukur VLF, satu set alat ukur VLF, dan meteran. Dalam melakukan percobaan
Interpretasi
Permukaan Bawah Tanah di daerah Lapangan Pertamina ITS Menggunakan Metode
VLF-EM ini, langkah awal yang dilakukan adalah dengan
mengunjungi tempat dilakukanya praktikum, yaitu di sekitar lapangan pertamina
ITS. Selanjutnya adalah dilaakukan pembuatan sketsa line melintang berjumlah 3 buah dengan masing-masing panjang line adalah
50 meter. Berikut ini adalah peta dari tempat pengambilan data berlangsung yang
diambil dari google Map.
Keterangan:
biru muda Lintasan 1
merah Lintasan 2
kuning Lintasan 3
Selanjutnya adalah dilakukan
brefing lapangan dengan asisten terkait. Selanjutnya, disiapkan alat dan bahan lalu ditentuhkan
dan diukur litasan observasi jarak yang digunakan. dalam percobaan ini jarak yang digunahkan
adalah 1 meter. Lalu,
alat ukur VLF EM dihidupkan dan dilakukan
pengukuran dengan
kompas VLF EM diarahkan kearah utara . Kemudian dilakuhkan pengunkuran GPS dan dicatat
nilai x dan y kemudian dicatat nilai quadrature .tfelf.tilt angle ,nilai Q dan
nilai S dilakuhkan percobaan serti diatas untuk lintasan
1, lintasan 2 dan lintasan 3 kemudian dilakuhkan
analisa data yang menggunahkan softwere KHJELT untuk interpersi permukaan dan
pem filteran . Di bawah ini merupahkan flow chart dari percobaan VLF EM.
III. Analisa Data dan Pembahasan
Setelah melakukan pengambilan data di area
sekitar lapangan Pertamina ITS, maka didapatkan 4 data berupa tabel dari
tiap-tiap line sebagai berikut.
NO.
|
LN/PH
|
QUADRATUR
|
TFIELD
|
TILT
|
1
|
12.2
|
0.9
|
85.1
|
6.9
|
2
|
13
|
0.9
|
85.4
|
7.4
|
3
|
15.2
|
0.5
|
84.6
|
8.6
|
4
|
20.4
|
0.3
|
85.1
|
11.5
|
5
|
15.7
|
0.2
|
85.1
|
8.9
|
6
|
17.7
|
0.3
|
84.8
|
10
|
7
|
18.4
|
0
|
84.8
|
10.4
|
8
|
18.9
|
-0.1
|
84.1
|
10.7
|
9
|
18.1
|
-0.3
|
84.6
|
10.3
|
10
|
21.8
|
-0.1
|
85.3
|
12.3
|
11
|
20.9
|
-0.3
|
84.5
|
11.8
|
12
|
22.7
|
-0.4
|
84.3
|
12.8
|
13
|
18.7
|
-0.4
|
84.6
|
10.6
|
14
|
20.7
|
-0.3
|
84
|
11.7
|
15
|
20.9
|
-0.3
|
84.4
|
11.8
|
16
|
17.7
|
-0.5
|
85.2
|
10
|
17
|
19.8
|
0
|
85.1
|
11.2
|
18
|
18.6
|
-0.2
|
84.8
|
10.5
|
19
|
20.4
|
-0.2
|
85
|
11.5
|
20
|
22.3
|
0
|
84.3
|
12.5
|
21
|
22.4
|
0
|
84.4
|
12.6
|
22
|
23.5
|
-0.2
|
84.6
|
13.2
|
23
|
18.9
|
0
|
85.1
|
10.7
|
24
|
22.9
|
-0.2
|
84.4
|
12.9
|
25
|
21.2
|
-0.2
|
84.2
|
12
|
26
|
28.4
|
-0.1
|
84.8
|
15.8
|
27
|
23.6
|
0
|
84.1
|
13.3
|
28
|
21
|
-0.1
|
83.7
|
11.8
|
29
|
23.4
|
-0.2
|
84.6
|
13.2
|
30
|
24.9
|
-0.2
|
83.6
|
14
|
31
|
22.1
|
-0.2
|
83.9
|
12.4
|
32
|
26.1
|
-0.4
|
84.3
|
14.6
|
33
|
21.6
|
-0.2
|
84
|
12.2
|
34
|
20.5
|
-0.1
|
83.5
|
11.6
|
35
|
25.7
|
0
|
84.4
|
14.4
|
36
|
26.9
|
0.1
|
84.2
|
15
|
37
|
24.6
|
0.1
|
84
|
13.8
|
38
|
27.2
|
0.4
|
85
|
15.2
|
39
|
28.7
|
0.3
|
84.6
|
16
|
40
|
26.1
|
0.9
|
85.5
|
14.6
|
Pada
data Tabel 1, didapat salah satu kolom LN/PH terdapat perubahan nilai yang
tidak teratur. Ketidak teraturan terjadi sejak awal hingga akhir. Hal ini
dipengaruhi oleh beberapa factor seperti material bangunan, keadaan batuan di
bawah tanah, dan faktor suhu. Dalam factor material bangunan, diketahui bahwa
di bagian awal terdapat paving di jalan menuju lapangan pertamina sedangkan di
baguan utara terdapat bangunan GOR Pertamina. Sedangkan masalah keadaan batuan
yang tersebar di dalam tanah di sekitar lapangan Pertamina juga tidak bisa
langsung diketahui karena berada di bawah permukaan tanah. Sedangkan pengaruh
factor suhu lekat kaitanya degan waktu pengambilan data. Pada pengambilan data
yang di ambil dari jam 13.00-16.00 suhu semakin menurun seiring gerak semu
matahari yang semakin rendah di ufuk barat. Hal ini menunjukan semakin lama
terdapat penurunan suhu.
Setelah proses pengambilan data di lapangan
telah selesai, maka dilakukan pengolahan interpretasi data dengan menggunakan
software KHFFILT. Software ini
berfungsi untuk melakukan pemfilteran data yang telah didapat pada tabel 1 pada
line 1 dan tabel lain sebanyak 3 tabel. Hasil dari pemfilteran data dari
tiap-tiap line adalaah berupa peta kontur dan dua buah grafik yang berbeda.
Dari hasil filtering pada line 1 pada gambar
3.1, didapat warna kontur kuning, orange, dan orange kekuningan. Sedangkan
mayoritas warna yang ada di sana adalah warna orange kekuningan. Gambar 3.1.
menunjukan persebaran konduktivitas tanah dilihat dari atas. Sedangkan gambar
di bagian bawah pada gambar 3.1. menunjukan rentang konduktivitas berdasarkan
warna. Dari gambar 3.1. dapat diketahui bahwa konduktivitas lapangan ITS adalah
pada rentang -10 hingga 0. Sedangkan perubahan warna yang mencolok pada gambar
di atas, tidak ada perubahan warna yang mencolok dan membentuk garis. Hal ini,
menunjukan bahwa tidak ada patahan dalam line 1. Sedangkan Gambar 3.2.
menunjukan hubungan konduktivitas berdasarkan jarak. Dari gambar 3.2. dapat
diketahui, bahwa konduktivitas rata-rata berdasarkan jarak berubah secara tidak
teratur.
Dari hasil filtering pada line 2 pada gambar
3.3, didapat warna kontur kuning, orange, dan orange kekuningan. Sedangkan
mayoritas warna yang ada di sana adalah waorna orange kekuningan. Gambar 3.2.
menunjukan persebaran konduktivitas tanah dilihat dari atas. Sedangkan gambar
di bagian bawah pada gambar 3.1. menunjukan rentang konduktivitas berdasarkan
warna. Dari gambar 3.1. dapat diketahui bahwa konduktivitas lapangan ITS adalah
pada rentang -10 hingga 0. Selain itu, juga terdapat daerah dengan
konduktivitas dengan jumlah yang besar pada 27,5 Sedangkan factor perubahan warna yang
mencolok, tidak ada perubahan warna yang mencolok dan membentuk garis. Hal ini,
menunjukan bahwa tidak ada patahan dalam line 2. Selain itu, terdapat warna
orange pada koordinat 18
Dari hasil filtering pada line 3 pada gambar
3.5, didapat warna kontur kuning, orange, dan orange kekuningan. Sedangkan
mayoritas warna yang ada di sana adalah warna orange kekuningan. Gambar 3.2.
menunjukan persebaran konduktivitas tanah dilihat dari atas. Sedangkan gambar
di bagian bawah pada gambar 3.1. menunjukan rentang konduktivitas berdasarkan warna. Dari gambar 3.1. dapat
diketahui bahwa konduktivitas lapangan ITS adalah pada rentang -10 hingga 5.
Selain itu, juga terdapat daerah dengan konduktivitas dengan jumlah yang besar
pada 32,5yang nilainya -5 sampai 5. Ada perubahan warna yang mencolok dan
membentuk garis. Hal ini, tidak berarti menunjukan ada patahan dalam line 3
walaupun perubahan mencolok terjadi dan membentuk menyerupai garis. Hal ini,
karena perubahan wearna itu justru mempunyai konduktivitas rendah, bukan
konduktivitas yang tinggi. Patahan terdeteksi ketika terdapat perubahan warna
yang mencolok dengan konduktivitas tinggi akibat daerah renggang pada patahan
terisi oleh fluida seperti air yang mempunyai konduktivitas tinggi. Patahan
yang terSelain itu, terdapat warna orange pada koordinat 7,5
Dari
hasil data, selajutnya dilakukan
pengintepretasian dan analisa data. Analisa data pola citra konduktifitas
menggambarkan nilai rapat arus magnetik relatif terhadap rata-rata dengan
konduktifitas tanah termasuk kandungan dalam tanah seperti batuan ataupun pipa
yang mengalirkan aliran air dalam tanah. Hijau menunjukkan nilai 0 (sebagai
nilai tengah/center point) memberikan informasi sebagai batuan dominan
daerah tersebut, degradasi warna cerah menujukkan nilai yang bertambah positif
(positive) menujukkan informasi bahwa konduktifitasnya semakin besar,
dan sebaliknya bila menuju kearah warna
degradasi gelap atau hitam (negative/negative).
IV. Kesimpulan
Kelebihan pengukuran metode Very Low Frequency Electromagnetic(VLF-EM) dengan teknik
konvensional (berdiri) adalah kecepatan pengakusisian data yang cepat dan
akurat dalam penganalisaan bawah permukaan dangkal dan atas permukaan, serta
mampu meminimalkan gangguan elektromagnetik terdekat yang terdapat pada
permukaan bumi. Pada Percobaan Interpretasi Permukaan Bawah Tanah di daerah
Lapangan Pertamina ITS Menggunakan Metode VLF-EM untuk memetakan area bawah tanah pada Lapangan
Pertamina ITS, dapat disimpulkan bahwa Metode ini dapat digunakan untuk
memetakkan struktur bawah tanah secara dangkal melalui hasil intepretasi data
yang dieroleh, dengan memanfaatkan rapat arus yang melewati anomaly bawah
tanah. Selain itu, metode ini juga dapat digunakan untuk memetakan persebaran
air dan adanya patahan dengan memanfaatkan konduktivitas tanah hasil
pengukuran. Tanah yang mengandung banyak air mempunyai konduktivitas yang
tinggi. Patahan juga mempunyai konduktivitas yang tinggi akibat patahan yang
terisi oleh fluida berkonduktivitas tinggi seperti air. Selain itu, metode
VLF-EM ini juga mampu menentukan tinggi rendahnya Konduktifitas batuan yang ada
di bawah area sekitar lapangan pertamina
Ucapan Terimakasih
Penulis mengucapkan
terima kasih kepada Tuhan Yang Maha Esa yang telah memberikan ijin dalam berlangsungnya
pelaksanaan praktikum ini,
kepada asisten Fisika
Laboratorium pada
percobaan ini yaitu Yoseph
Wahyu Saputra W.W. yang telah membantu baik sebelum praktikum, saat praktikum, dan setelah
praktikum. Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada anggota
kelompok atas kerja samanya dalam melaksanakan percobaan ini sehingga terlaksananya praktikum dengan lancar
Daftar Pustaka
- Beamish, D, 1994. Two-dimensional, regularised inversion of VLF data. J. Appl. Geophys. 32, 357–374
- Beamish, D, 1998. Three-dimensional modelling of VLF data. J. Appl. Geophys. 39, 63–76.
- Setiawan, Puguh, 2011. Akuisisi Data VLF-EM Menggunakan Teknik Konvensional dan Teknik Gradio. Vol.11 (1) p.18-22 (2011)
- A. Fernando, 2-D Inversion of VLF-EM Single Frequency, Centro de Geofisica da Universidade de Lisboa, Portugal, 2006.
Posted in: Geofisika
0 komentar:
Posting Komentar
Terimakasih