PaperPengetahuan

PERKIRAAN KEDALAMAN SUMBER ANOMALI GAYA BERAT : TEKNIK GRAFIK

C

Pada sebuah eksplorasi gaya berat (gravity), data yang diperoleh dari lapangan pada tahap akuisisi direduksi dengan berbagai macam koreksi sehingga didapatkan nilai anomali bouger lengkap. Nilai anomali bouger lengkap tersebut kemudian dimodelkan dengan cara inversi sehingga didapatkan model geologi dengan densitas tertentu. Dalam melakukan pemodelan, pengetahuan awal mengenai sumber anomali, baik prakiraan densitas, kedalaman, maupun geometri sangatlah penting dikarenakan ambiguitas metode gaya berat yang sangat tinggi. Pengetahuan awal tersebut dapat diperoleh dari data-data sekunder, seperti peta geologi, data sumur, maupun penelitian-penelitian sebelumnya. Kali ini akan dibahas mengenai penentuan kedalaman sumber anomali gaya berat dari bentukan respon gravitasinya melalui teknik grafik. Nilai kedalaman anomali dari beberapa metode yang akan dibahas kali ini didapatkan dengan anggapan bahwa bentukan fitur-fitur geologi dapat didekati dengan bentuk-bentuk sederhana, contohnya : tubuh mineral (ore body) didekati dengan bentukan spheroid dan pipa intrusi didekati dengan bentukan silinder vertikal.

 

Half-Width Method

Penentuan kedalaman dengan metode ini telah banyak digunakan dalam interpretasi data gaya berat. Metode ini berdasar pada penyederhanaan persamaan respon gravitasi dari suatu geometri ideal yang diasumsikan sebagai fitur geologi. Perhitungan kedalaman dilakukan dengan cara menghitung jarak horisontal antara titik dimana amplitudo dari anomali mencapai nilai maksimumnya dan titik dimana amplitudo dari anomali mencapai setengah dari nilai maksimumnya.

A

Gambar 1. Contoh perhitungan nilai X1/2 pada respon anomali gaya berat metode half-width method

 

Nilai jarak tersebut disebut sebagai X1/2 yang kemudian akan dikalikan dengan koefisien tertentu untuk mendapat perkiraan kedalaman sesuai dengan bentuk geometri ideal dari asumusi sumber anomali yang digunakan seperti pada tabel 1.

B

Tabel 1. Rumus perkiraan kedalaman sumber anomali (ZC=kedalaman dari bagian tengah anomali, Zt= kedalaman dari ujung atas anomali)

Pada gambar 2 juga diperlihatkan bagaimana menghitung nilai X1/2 pada anomali patahan vertikal yang disederhanakan dengan geometri ujung vertikal pada horisontal slab. Perhitungan X1/2 pada respon anomali ini sedikit berbeda dimana jarak horisontal dihitung antara titik dimana amplitudo dari anomali mencapai setengah nilai maksimumnya dan titik dimana amplitudo dari anomali mencapai seperempat atau tiga per empat dari nilai maksimumnya.

C

Gambar 2. Contoh perhitungan nilai X1/2 pada respon anomaly vertical fault metode half-width method

 

Stright-Slope Method

Penentuan kedalaman dengan metode ini dilakukan dengan cara menghitung jarak horisontal dari titik-titik dimana nilai gradient dari respon anomali di titik tersebut sama atau konstan (XSSL). Oleh karena itu, perhitungan ini lebih mudah dilakukan melalui komputasi nilai vertical derivative. Metode ini tidak diturunkan berdasarkan persamaan melainkan melalui bukti empiris. Persamaan-persamaan berikut didapatkan dari berbagai macam percobaan untuk berbagai geometri sumber anomaly gaya berat

Zc ≈ 2 × XSSL      (vertical fault)                              (1)

Zc ≈ 2 × XSSL      (sphere & horizontal                 (2)

Zc ≈ 1.22 × XSSL (thin horizontal plate)             (3)

D

Gambar 3. Contoh perhitungan nilai XSSL pada metode straight-slope method

 

Smith Rules

Penentuan kedalaman dengan metode ini berdasar pada horizontal derivative gravitasi dan tidak bergantung pada bentukan sumber anomali sehingga sangat berguna apabila digunakan pada kasus dimana bentuk sumber anomali tidak diketahui ataupun tidak bias didekati dengan bentuk geometri sederhana. Apabila didapatkan keseluruhan respon anomali/ anomali yang terisolasi maka kedalaman dari ujung atas anomaly (top) dapat dicari dengan persamaan :

Zt ≤ K × (gMAX/g’MAX)                       (4)

dengan K adalah konstanta bernilai 0.65 untuk sumber anomali 2D dan 0.86 untuk sumber anomali 3D, gMAX adalah nilai maksimum anomaly, dan g’MAX adalah nilai maksimum horizontal derivative (slope). Apabila didapatkan hanya sebagian respon anomali maka kedalaman dari ujung atas anomaly (top) dapat dicari dengan persamaan :

Zt ≤ K’ × (gX/g’X)                                  (5)

dengan K’ adalah konstanta bernilai 1 untuk sumber anomali 2D dan 1.5 untuk sumber anomali 3D, gX adalah nilai anomali dimana nilai horizontal derivative-nya adalah g’X. Apabila diketahui nilai kontras densitas maksimum dari anomali sebagai Δσmax dan nilai maksimum second horizontal derivative adalah g”MAX maka nilai kedalaman dari ujung atas anomaly (top) dapat dicari dengan persamaan :

Zt ≤ 5.4 × G(Δσmax/g”MAX)                    (6)

dengan G adalah konstanta gravitasi.  Persamaan 6 juga dapat digunakan secara terbalik untuk mencari nilai kontras densitas.

 

 

 

DAFTAR PUSTAKA

W. J. Hinze, R. R. B. v. Frese and A. H. Saad, Gravity and Magnetic Exploration : Principles, Practices, and Applications, Cambridge University Press, 2008