Proposal Tugas Akhir PT Antam TBK [PDF]

Citation preview

PROPOSAL TUGAS AKHIR Identifikasi Zona Potensial Endapan Mineral dan Struktur Geologi Bawah Permukaan Daerah ‘X’ Dengan Pemodelan 3D Data Gaya Berat



Disusun oleh : ANA MATSWANA 24040115120023



PROGRAM STUDI FISIKA DEPARTEMEN FISIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS DIPONEGORO SEMARANG November, 2018



LEMBAR PENGESAHAN



ii



KATA PENGANTAR Pertama, mari kita panjatkan puji syukur kehadirat Allah SWT, karena atas segala rahmat dan bimbingan-Nya, penulis dapat menyelesaikan Proposal Tugas Akhir dalam dengan judul “Identifikasi Zona Potensioal Endapan Mineral dan Struktur Geologi Bawah permukaan Daerah ‘X’ ,Dengan Pemodelan 3D Data Gaya Berat’’ Penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada: 1. Prof. Dr. Widowati, M.Si selaku dekan Fakultas Sains dan Matematika yang telah memberi kesempatan penulis untuk me lakukan Tugas Akhir 2. Dr. Kusworo Adi, MT selaku ketua departemen Fisika yang telah mengatur jalannya departemen ini dengan baik. 3. Tony Yulianto, MT selaku ketua laboratorium Geofisika atas diskusi akademis yang membangun. 4. Dr. Eng Agus Setyawan dan Drs. Muhammad Irham N., MT selaku pembimbing akademik penulis dalam segala rangkaian penyusunan Tugas Akhir, yang telah memberikan bimbingan dan arahan dalam penyusunan proposal Tugas Akhir ini. Akhir kata, besar harapan penulis dalam pengajuan penelitian Tugas Akhir yang diajukan ini dapat diterima dengan baik dan diberi kesempatan untuk melakukan Tugas Akhir dan dapat bermanfaat bagi pembangunan serta kemajuan ilmu pengetahuan, amin.



Semarang, 26 November 2018 Penulis



(Ana Matswana) NIM. 24040115120023



iii



DAFTAR ISI



HALAMAN JUDUL ................................................................................................................... i LEMBAR PENGESAHAN ........................................................................................................ ii KATA PENGANTAR ................................................................................................................ ii DAFTAR ISI ............................................................................................................................. iv BAB I PENDAHULUAN .......................................................................................................... 1 1.1 Latar Belakang.................................................................................................................. 1 1.2 Tujuan ............................................................................................................................... 2 1.3 Manfaat ............................................................................................................................. 3 BAB II TINJAUAN PUSTAKA ................................................................................................ 4 2.1 Prinsip Dasar Meotde Gravitasi........................................................................................ 4 2.2 Potensial Gravitasi ............................................................................................................ 4 2.3 Koreksi Gravitasi ............................................................................................................. 5 2. 4 Anomali Bouger .............................................................................................................. 9 2.5 Reduksi ke Bidang Datar .................................................................................................. 9 2.6 Pemisahan Anomali Medan Gravitasi Regional Residual dengan Metode Kontinuitas ke Atas ............................................................................................................................. 11 2.7 Interpretasi Gradien Gravitasi ........................................................................................ 12 2.8 Pemodelan 3D ................................................................................................................ 13 BAB III METODE PENELITIAN ........................................................................................... 15 3.1 Waktu dan Tempat Pelaksanaan .................................................................................... 15 3.2 Metodologi Penelitian ................................................................................................... 15 3.3 Alat dan Bahan ............................................................................................................... 15 3.4 Diagram Alir Penelitian .................................................................................................. 16 3.5 Metodologi Pelaksanaan Tugas Akhir........................................................................... 17 3.6 Waktu Pelaksaan ............................................................................................................ 18 3.7



Peserta Tugas Akhir ................................................................................................... 18



3.8 Judul Tugas Akhir ......................................................................................................... 18 BAB IV PENUTUP .................................................................................................................. 19 DAFTAR PUSTAKA ............................................................................................................... 20 DAFTAR RIWAYAT HIDUP ................................................................................................. 22



iv



BAB I PENDAHULUAN



1.1 Latar Belakang Indonesia memiliki potensi sebagai daerah yang mengandung cadangan mineral emas dan sulfida yang besar. Dimana potensi ini dibuktikan para peneliti dari DEM (Devision Of Exploration and Mining) yang melakukan penelitian pada daerah mineralisasi berkaitan dengan unsur vulkanik. Selain itu Indonesia adalah daerah yang berada pada jalur pegunungan aktif. Oleh karena itu Negara kita banyak terdapat sumber daya mineral, semua mineral mineral yang ada dapat di eksplorasi menggunakan metode geofisika yang tujuannya adalah mendapatkan mineral ekonomis, mineral tersebut dapat berupa mineral logam, misalnya emas, perak, tembaga, timah dan sebagainya. Mineral adalah bagian yang tidak terpisahkan dalam kehidupan manusia. Meningkatnya tuntutan akan pengadaan bahan mineral maka menyebabkan orang harus memperbaiki tekhnik eksplorasi mineral untuk menjangkau endapan andapan yang terdapat dan tersembunyi di bawah permukaan bumi. Oleh karena itu diperlukan informasi mengenai sifat sifat fisik batuan di daerah eksplorasi, untuk menafsirkan keadaan geologi di bawah permukaan. Struktur bawah permukaan (struktur geologi) adalah suatu struktur atau kondisi geologi yang ada di suatu daerah sebagai akibat dari terjadinya perubahan – perubahan pada batuan oleh proses tektonik atau proses lainnya. Terjadinya proses tektonik menyebabkan batuan (batuan beku, batuan sedimen, dan batuan metamorf) maupun kerak bumi akan berubah susunan dari keadaan semula. Keberadaan struktur di satu sisi bisa bernilai ekonomis yang tinggi dan di sisi lain bisa mendatangkan kerugian. Penelitian untuk mengetahui zona struktur dilakukan dengan metode gayaberat dengan alasan sensitivitas respon, murah secara ekonomi maupun teknik lapangan (Sota,2011)



Metode gravitasi adalah salah satu metode geofisika yang dapat menggambarkan bentuk batuan bawah permukaan berdasarkan variasi medan gravitasi bumi yang ditimbulkan oleh perbedaan densitas (rapat massa) antar batuan. Pada prinsipnya metode ini digunakan karena kemampuannya membedakan densitas dari satu sumber anomali terhadap densitas lingkungan sekitarnya Di Indonesia, penelitian dengan metode gaya berat telah dilakukan diantaranya untuk mengidentifikasi dan melokalisasi zona potensial endapan mineral emas di daerah Pongkor (Hafiz,2013),



pada penentuan prospek



mineralisasi bijih besi didaerah sungai Padang provinsi Belitung (Supriyana dkk,2017) , pendugaan padahan struktur patahan (Sota,2011), identifikasi struktur bawah permukaan semenajung Muria (Anisa,2018), Identifikasi letak dan jenis Sesar



di



Lembang,



Kota



Bandung,



Jawa



Barat



(Firdaus,2016),



serta



Menginterpretasi bawah permukaan Gunung merapi (Permadi,2016). Selain itu penelitian di luar negeri dengan metode gaya berat juga telah dilakukan untuk mengekplorasi endapan Sodium Sulfat di daerah pertambangan Garmab,Semnan, Iran (Afshar,2018) serta control struktur cekungan dari endapan emas di Guizhou ,Cina (Hu,2017). Dalam rangka menunjang keahlian dalam pemrosesan serta interpretasi dengan menggunakan metode gaya berat, maka diajukan permohonan penyusunan Tugas Akhir kepada PT. antam tbk unit Geomin untuk meningkatkan pengetahuan kemampuan mahasiswa dalam aspek kompetensi professional (professional competence) serta aspek tingkah laku professional (professional attitude) 1.2 Tujuan Adapun tujuan dari penelitian ini adalah: 1.2.1 Memahami langkah pengolahan dan interpretasi data dengan metode gaya berat 1.2.2 Melakukan pemodelan 3-Dimensi bawah permukaan daerah X berdasarkan analisis metode gaya berat 2



1.2.3 Melakukan proses interpretasi kondisi struktur bawah permukaan daerah X berdasarkan hasil pemodelan data dengan metode gaya berat 1.3 Manfaat Manfaat dari penelitian ini adalah untuk memberikan informasi mengenai gambaran bawah permukaan bumi daerah X , sehingga dapat dijadikan sebagai basis data apabila selanjutnya akan dilanjutkan tahapan eksploitasi .



3



BAB II TINJAUAN PUSTAKA



2.1 Prinsip Dasar Meotde Gravitasi Teori medan gravitasi didasarkan pada hokum Newton tentang medan gravitasi universal. Hukum medan gravitasi Newton ini menyatakan bahwa gaya tarik antara dua titik massa m1 dan m2 yang berjarak r diilustrasikan dalam gambar 2.1 dan persamaan 2.1



Gambar 2.1 Gaya tarik menarik antara m1 dan m2 yang berjarak r. 𝑀.𝑚 ⃗⃗⃗⃗⃗ 𝐹12 = −𝐺 𝑟 2 𝑟̂



2.1



Dimana 𝐹12 adalah gaya yang dialami oleh benda M (Newton) dan G adalah tetapan medan gravitasi (6,67×10−11 𝑚3𝑘𝑔−1𝑠−2), M



adalah massa



benda 1 (𝑘𝑔), m adalah massa benda 2 (𝑘𝑔) dan adalah jarak antar pusat massa (𝑚). Bila M adalah massa bumi, maka kuat medan gravitasi bumi sering disebut dengan percepatan medan gravitasi bumi, yang dapat dirumuskan sebagai: 𝑀



𝑔 = 𝐺 𝑟 2 𝑟̂



2.2



2.2 Potensial Gravitasi Potensial Gravitasi Medan potensial gravitasi bersifat konservatif yaitu usaha yang dilakukan dalam suatu medan gravitasi tidak bergantung pada lintasan yang ditempuhnya tetapi hanya bergantung pada posisi awal dan akhir (Telford, 1976). Medan gravitasi ini dapat dinyatakan sebagai berikut: 𝐹 𝐸⃗ = 𝑀



4



2.3



Sehingga persamaannya menjadi 𝑚 𝐸⃗ = 𝐺 2 𝑟̂ 𝑟



2.4



Medan gravitasi juga dapat dinyatakan sebagai gradien potensial skalat U(r), sehingga persamaan potensial gravitasi menjadi : 𝑚 𝑈(𝑟) = 𝐺 𝑟



2.5



2.3 Koreksi Gravitasi Percepatan gravitasi bervariasi dari tempat ke tempat karena bumi mempunyai bentuk mendekati bentuk spheroid, relief permukaannya tidak rata, berotasi, berevolusi dalam sistem matahari serta tidak homogen, sehingga variasi gravitasi disetiap titik dipermukaan bumi dipengaruhi oleh berbagai faktor seperti lintang, ketinggian, topografi, pasang surut, dan variasi rapat massa bawah permukaan (Telford, 1976). Jadi, hasil data survei gravitasi perlu dikoreksi untuk mendapatkan data yang hanya dipengaruhi oleh variasi rapat massa bawah permukaan. Adapun koreksi-koreksi yang digunakan adalah: 2.3.1 Koreksi Pasang Surut Pasang surut bulan dan matahari memberikan pengaruh ke perubahan nilai gravitasi di bumi sebesar 0,3 mgal, yaitu duapertiga dari pengaruh bulan dan sepertiga dari matahari. Perubahan nilai tersebut tergantung dari lokasi (posisi lintang), tanggal dan waktu pengukuran (Blakely, 1995). Koreksi ini bertujuan untuk menghilangkan pengaruh benda diluar bumi seperti bulan dan matahari yang mempengaruhi medan gravitasi bumi. Posisi matahari dan bulan akan menghasilkan tarikan sehingga mengakibatkan pasang surut air laut, dan dapat mempengaruhi pembacaan gravitasi. Koreksi pasang – surut bumi dapat diberikan dari persamaan potensial sebagai berikut,



5



𝑐 3



1



1



𝑅



3



3



𝑈𝑚 = 𝐺(𝑟) ( ) [3 ( − 𝑠𝑖𝑛2 𝛿) ( − 𝑠𝑖𝑛2 𝜑) − 𝑠𝑖𝑛2𝜑𝑠𝑖𝑛𝛿𝑐𝑜𝑠𝑡 + 𝑐𝑜𝑠 2 𝜑𝑐𝑜𝑠 2 𝛿𝑐𝑜𝑠𝑡]



2.6



Koreksi pasang-surut dapat dilakukan dengan mengurangi nilai gravitasi lapangan terhadap nilai besar koreksi pasang-surut bumi.



2.3.2 Koreksi Kelelahan Alat (Drift) Alat gravitimeter sensitif terhadap pengaruh drift (apungan atau faktor kelelahan alat) yaitu perubahan nilai pengukuran gravitasi karena pengaruh perubahan mekanika dalam gravitimeter. Pengaruh tersebut berupa pegas yang semakin meregang terhadap waktu dan suhu. Faktor tersebut akan mempengaruhi pembacaan nilai gravitasi. Untuk menghilangkan efek dari kelelahan alat ini dapat dilakukan dengan melalui persamaaberikut, 𝐷=



𝑔𝑎𝑘ℎ𝑖𝑟 −𝑔𝑜 𝑡𝑎𝑘ℎ𝑖𝑟 −𝑡𝑜



(𝑡𝑛 − 𝑡𝑜 )



2.7



Dimana D adalah nilai koreksi drift, gakhir adalah pembacaan gravitasi looping akhir dan go adalah pembacaan gravitasi looping awal, takhir adalah waktu pembacaan akhir looping, to adalah waktu pembacaan awal looping, dan tn adalah waktu pembacaan skala di titik ke-n.



2.3.3 Menghitung Nilai g Teoritis Untuk mendapatkan nilai medan gravitasi teoritis, pertama yang dilakukan adalah mencari nilai medan gravitasi normal. Nilai medan gravitasi normal analitis, secara fisis terletak pada bidang referensi sferoida (z = 0) sebagai titik referensi geodesi. Konsesi tentang rumusan medan gravitasi normal diterbitkan oleh dua badan, yaitu International Association of Geodesy (IAG) dan National Imagery and Mapping Agency (NIMA,2000).



2.3.4 Koreksi Lintang Koreksi ini dilakukan karena bentuk bumi yang tidak sepenuhnya bulat sempurna, sehingga terdapat perbedaan antara jari-jari bumi di kutub dengan di



6



daerah katulistiwa sebesar 21 km. Dengan demikian nilai gayaberat di kutub akan lebih besar dibandingkan nilai gayaberat di katulistiwa. Secara umum gravitasi terkoreksi lintang dapat ditulis sebagai berikut : 𝑔ᵩ = 978031,8(1 + 5,3024. 10−3 𝑠𝑖𝑛2 ᵩ − 5,8. 10−6 𝑠𝑖𝑛2 2ᵩ



2.8



2.3.5 Koreksi Udara Bebas (Free Air Correction) Koreksi udara bebas merupakan proses pemindahan medan gravitasi normal di refensi sferoida (z = 0) menjadi medan gravitasi normal di permukaan topografi. Perhitungan koreksi ini dapat dilakukan dengan menggunakan persamaan berikut, 𝑚



𝑔 = 𝐺 𝑟2



2.9



𝑚



𝑔



𝑑𝑔 = −2𝐺 𝑟 3 𝑑𝑟 = −2 𝑟 𝑑𝑟



2.10



Jika pertambahan jari – jari dinyatakan dalam bentuk ketinggian diatas muka laut h maka persamaannya adalah berikut, 𝑑𝑔 𝑑𝑟



=



𝑑𝑔 ℎ



𝑔



= −2 𝑟



2.11



Dengan g adalah besar nilai gravitasi absolute, maka dengan memasukkan nilai g dan r maka diperoleh nilai koreksi drift adalah sebagai berikut, 𝛿𝑔 = −0.3086ℎ Dengan



h



adalah



ketinggian.



Koreksi



udara



2.12 bebas



(free



air)



tidak



memperhitungkan besar massa batuan yang terdapat antara di stasiun pengukuran dengan geoid. Koreksi dilakukan dengan mengurangi atau menambahkan nilai gravitasi terhadap besar nilai koreksi udara bebas, serta tergantung pada posisi stasiun atau ketinggian stasiun.



2.3.6 Koreksi Bouguer (Bouguer Correction/BC) Koreksi Bouguer sederhana mencakup massa berbentuk lempeng (slab) horisontal dengan ketebalan tertentu yang panjangnya tak hingga. Massa ini



7



terletak antara bidang Bouguer dangan referensi sferoida. Koreksi ini dilakukan untuk menghitung tarikan gravitasi yang dipengaruhi oleh ketebalan dan densitas batuan. Koreksi bouger dengan menggunakan persamaan berikut, 𝐵𝑜𝑢𝑔𝑒𝑟 𝐶𝑜𝑟𝑟𝑒𝑐𝑡𝑖𝑜𝑛 = 0.04192𝜌ℎ



2.13



Dengan 𝜌 adalah densitas atau massa jenis sedangkan h adalah ketinggian atau elevasi. Koreksi dilakukan dengan cara mengurangi atau menambahkan nilai gravitasi terhadap besar nilai koreksi bouger, tergantung tanda positif atau negative pada koreksi udara bebas.



2.3.7 Koreksi Medan (Terrain Correction) Koreksi Bougeur sederhana mencakup massa berbentuk slab horisontal tak hinga. Dalam koreksi Bouguer ini keberadaan massa di atas bidang Bouguer dan bagian massa yang hilang di bawah bidang Bouguer yakni lembah tidak diperhitungkan. Akibat dari massa ini disebut dengan efek medan (terrain effect) dan untuk mengatasinya dilakukan koreksi medan (terain). Perhitungan nilai koreksi terrain dengan metode hammer chart. Metode Hammer Chart dikelompokkan berdasarkan inner zone dan outer zone. 1. Inner Zone Memiliki radius yang tidak terlalu besar sehingga bisa didapatkan dari pengamatan langsung di lapangan. Inner zone dibagi menjadi bebera zona, a. Zona B dengan radius 6.56ft dan dibagi menjadi 4 sektor b. Zona C dengan radius 54.6ft dan dibagi menjadi 6 sektor 2. Outer Zone Memiliki radius yang terlalu sehingga perbedaan antara titik pengukuran gravitasi menggunakan analisa peta kontur. Outer zone dibagi menjadi beberapa zona, a. Zona D dengan radius 175 ft dan dibagi menjadi 6 sektor b. Zona E dengan radius 558 ft dan dibagi menjadi 8 sektor c. Zona F dengan radius 1280 ft dan dibagi menjadi 8 sektor d. Zona G dengan radius 2936 ft dan dibagi menjadi 12 sektor



Koreksi Terrain pada setiap titik dapat menggunakan persamaan berikut,



8



𝜌



𝑇𝐶 = 0.04191 ℎ (𝑟2 − 𝑟1 ) + √𝑟12 + 𝑧 2 − √𝑟22 + 𝑧 2



2.14



Sehingga besar nilai koreksi medan disetiap titik pengukuran merupakan hasil penjumlahan koreksi terrain dari segala sector dalam satu titik pengukuran.



2. 4 Anomali Bouger Harga Anomali Bourger adalah harga pengamatan gaya gravitasi yang telah dikoreksi oleh koreksi – koreksi gravitasi. Pada dasarnya anomaly bourger adalah hasil selisih data antara harga gaya berat dengan harga gaya gaya berat teoritis (Telford,1976). Dengan demikian secara matematis dapat dirumuskan sebagai berikut, 𝑔𝑜𝑏𝑠 = 𝑔𝑟𝑒𝑎𝑑 − 𝑔𝑡𝑖𝑑𝑎𝑙 − 𝑔𝑑𝑟𝑖𝑓𝑡



2.15



𝑔𝐴𝐵 = 𝑔𝑜𝑏𝑠 − 𝑔∅ + 𝑔𝐹𝐴 − 𝑔𝐵 + 𝑇𝐶



2.16



Nilai Anomali bouguer diatas sering disebut nilai anomaly bouguer lengkap, sedangkan nilai anomaly yang diperoleh tanpa memasukkan nilai koreksi terrain merupakan nilai anomaly bouger sederhana.



2.5 Reduksi ke Bidang Datar Dalam Anomali bouguer lengkap (ABL) data anomali gravitasi masih berbentuk topografi sehingga mempunyai ketinggian yang berbeda dan grid yang berbeda. Perbedaan ini akan menyebabkan distorsi pada data gravitasi. Untuk proses lanjut diperlukan data anomali medan gravitasi yang berada dalam bidang datar dan grid yang teratur. Metode yang digunakan untuk membawa ABL ke suatu bidang datar adalah menggunakan metode sumber ekivalen titik massa (Dampney, 1969). Pada metode sumber ekuivalen titik massa dilakukan proses menentukan sumber kedalaman titik massa diskrit tertentu di bawah permukaan dengan memanfaatkan data ABL. Kemudian dihitung medan gravitasi teoritis yang di akibatkan oleh sumber ekuivalen tersebut pada suatu bidang datar dengan



9



ketinggian tertentu. Gambar 2.8 merukan contoh bentuk hasil dari proyeksi ke bidang datar



Gambar 2.1 Sumber ekuivalen titik massa (Setyawan, 2005) Adanya ketidakteraturan hubungan antara 𝑔𝑧 (𝑥, 𝑦, 𝑧) dan 𝜌(𝛼, 𝛽, ℎ) dapat dirumuskan pada persamaan : ∞



∞



𝑔𝑧 (𝑥, 𝑦, 𝑧) = 𝐺 ∫−∞ ∫−∞



𝜌(𝛼,𝛽,ℎ)(ℎ−𝑧)𝑑𝛼𝑑𝛽 {(𝑥−𝑎)2 +(𝑦−𝛽)2 +(𝑧−ℎ)2 }3/2



2.17



dengan 𝑔𝑧 (x,y,z) adalah anomali medan gravitasi, 𝜌(α,β,h) adalah distribusi kontras densitas kontras densitas yang meliputi bidang z = h, z adalah sumbu vertikal dengan arah positif ke bawah, h adalah kedalaman sumber ekuivalen titik massa dari permukaan, G adalah konstanta gravitasi. Dari massa-massa mk pada (αk,βk,h), anomali medan gravitasi gz (x,y,z0) pada ketinggian z0 tertentu dapat diperoleh dengan menggunakan persamaan berikut :



𝑔𝑧 = 𝐺 ∑𝑁 𝑘=𝑙



𝑚𝑘 (ℎ−𝑧) {(𝑥−𝑎𝑘 )2 +(𝑦−𝛽𝑘 )2 +(𝑧−ℎ)2 }3/2



2.18



Dalam menentukan posisi kedalaman sumber ekuivalen titik massa yang terbaik harus ditentukan dengan nilai batas atas maupun batas bawah. Dari uji coba yang telah dilakukan memberikan harga (h-zi) terbaik adalah: 2,5𝛥𝑥 < (ℎ − 𝑧𝑖 ) < 6𝛥𝑥



10



2.19



dengan Δx adalah rata rata jarak antar stasiun pengukuran, h kedalaman ekivalen titik massa dan zi



adalah bidang



adalah ketinggian titik pengamatan



(Setyawan, 2005). 2.6 Pemisahan Anomali Medan Gravitasi Regional Residual dengan Metode Kontinuitas ke Atas Anomali medan gravitasi adalah superposisi dari anomali medan gravitasi regional dan anomali medan gravitasi residual (lokal). Kondisi geologi daerah penelitian di gambarkan oleh anomali medan gravitasi regional. Banyak metode untuk melakukan pemisahan anomali medan gravitasi regional dan anomali medan residual seperti kontinuitas ke atas, metode polinomial dan moving average. Metode yang digunakan untuk memisahkan anomali medan regional dan residual adalah metode kontinuitas keatas dengan prinsip dasar menonjolkan regional dan menghilangkan efek lokal. Metode kontinuitas ke atas juga merupakan salah satu metode yang sering digunakan sebagai filter untuk menghilangkan noise. Perhitungan medan potensial pada bidang hasil kontinuasi (z) dapat dilakukan menggunakan persamaan berikut (Blakely, 1995): ∆𝑧



∞



∞



𝑈(𝑥, 𝑦, 𝑧0 − ∆𝑧) = 2𝜋 ∫−∞ ∫−∞



𝑈(𝑥 ′ ,𝑦 ′ ,𝑧0 ) 2 ′ 2 [(𝑥−𝑥 ) +(𝑦−𝑦 ′) +∆𝑧 2 ]3/2



𝑑𝑥′𝑑𝑦′



2.20



dengan 𝑈(𝑥, 𝑦, 𝑧0 ) harga medan potensial pada bidang hasil kontinuitas, Δz adalah jarak atau ketinggian pengangkatan. Persamaan (2.20) dapat digunakan untuk menghitung nilai medan potensial pada sembarang titik di atas permukaan yang nilai nilai medan potensialnya diketahui. Perhitungan persamaan (2.20) akan lebih mudah jika dibuat dalam domain Fourier. Secara sederhana persamaan (2.20) merupakan konvolusi dua dimensi : ∞



∞



𝑈(𝑥, 𝑦, 𝑧0 − ∆𝑧) = ∫−∞ ∫−∞ 𝑈(𝑥 ′ , 𝑦 ′ , 𝑧0 − ∆𝑧)𝜓𝑢 (𝑥 − 𝑥 ′ , 𝑦 − 𝑦 ′ , ∆𝑧)𝑑𝑥′𝑑𝑦′(2.21) dengan



𝜓𝑢 (𝑥, 𝑦, ∆𝑧) =



∆𝑧



1



2𝜋



(𝑥 2 +𝑦 2 +∆𝑧 2 )3/2



11



2.22



Dari mentransformasikan 2 persamaaan di atas ke dalam domain domain fuorier sehingga diperoleh : 𝐹[𝑈𝑢 ] = 𝐹[𝑈]𝐹[𝜓𝑢 ]



2.23



dimana 𝐹[𝑈𝑢 ] adalah transformasi fourier dari medan terkontinuasi ke atas. Untuk mendapatkan 𝐹[𝑈𝑢 ] dibutuhkan rumusan untuk 𝐹[𝜓𝑢 ], dan dinyatakan dalam bentuk persamaan berikut:



𝜓𝑢 (𝑥, 𝑦, 𝛥𝑧) =



1



𝜕 1



2𝜋 𝜕𝛥𝑧 𝑟



2.24



Dengan 𝑟 = √𝑥 2 + 𝑦 2 + 𝛥𝑧 2 . Dengan demikian transformasi fourier persamaan (2.24) menjadi 𝐹[𝜓𝑢 ] = −



1 𝜕 1 𝐹[ ] 2𝜋 𝜕𝛥𝑧 𝑟



1 𝑒 −|𝑘|𝛥𝑧



= − 𝜕𝛥𝑧



|𝑘|



= 𝑒 −𝛥𝑧𝑘 , 𝛥𝑧 > 0



2.25



Kontinuitas dari suatu permukaan ke permukaan lain dapat dicapai dengan mengalikan transformasi fourier data pengukuran terhadap suku eksponensial persamaan (2.25), kemudian menginversikan transformasi fourier hasil tersebut.



2.7 Interpretasi Gradien Gravitasi 2.7.1 Horizontal Gradien Menurut Svancara dkk (2008), horizontal gradien digunakan untuk menekankan anomali tinggi yang terkandung dalam data gravitasi, karena nilai maksimum yang menunjukkan kepadatan lateral pada kontras yang diindikasikan sebagai sesar. Besarnya horizontal gradien ( x, y) didefinisikan oleh rumus persamaan 2.26 dan 2.27. 2.28



12



2.29 Maka besarnya horizontal gradien (x,y) pada persamaan



2.30



dengan ∆𝑔 adalah nilai Bouger gravitasi total, 𝜕𝑥 adalah nilai derivatif sumbu 𝑥, 𝜕𝑦 adalah nilai derivatif sumbu y. 2.7.2 Vertikal Gradien Menurut Geosoft (2010), vertikal gradien digunakan untuk menekankan informasi anomali nol yang terkandung dalam data gravitasi, karena nilai 0 mgal/m2 yang menunjukkan kepadatan lateral pada kontras yang diindikasikan sebagai sesar. Besarnya vertikal gradien (z) didefinisikan oleh rumus persamaan 2.31 dan 2.32. ∇2 ∆𝑔 = 0



2.31



2.32 dengan ∆g adalah nilai Bouger gravitasi total, ∂y adalah nilai derivatif sumbu y. 2.8 Pemodelan 3D Untuk mendapatkan pola struktur bawah permukaan dari data gaya berat, maka anomaly Bougur hasil pengukuran harus dimodelkan dengan forward modelling atau invers modelling. Tujuannya agar diketahui lebih jelas distribusi densitas struktur dibawah permukaannya Berdasarkan distribusi densitas tersebut dilakukan interpretasi dengan menggabungkan informasi geologi yang ada di daerah penelitian (Sarkowi,2014). Pemodelan 3D dapat dilakuan dengan mengunakan program Grablox dari Pirtijavri (2008) Bentuk model geometri yang dibuat dapat disesuaikan benda di alam,namun pembuatan model 3D pada Grablox membutuhkan proses



13



perhitungan yang lama sesuai dengan jumlah blox yang didiskritisasi (Dzakiya,2013) Aplikasi pemodelan inversi pada data gayan berat dengan model bawah permukaan didiskritisasi menjadi susunan prisma tegak atau kubus dalam ruang 3D. Metode inversi dalam Grablox bertujuan untuk mengoptimalkan nilai densitas dan ukuran dari blox sehingga perbedaan antara data gaya berat pengukuran dan perhitungan dapat di minimalkan. Metode Optimasi yang digunakan berbasis pada inversi linearisasi , dengan metode Singular Value Decomposition



(SVD)



yang merupakan



pemfaktoran matriks dengan



menguraikan matriks 𝐺 −1 ke dalam dua matriks u dan v. Pemfaktoran matriks dapat diketahui melalui persamaan (2. ) : 𝐺 −1 = 𝑣𝜆−1 𝑢𝑇 Dengan 𝜆 adalah matriks nilai eigen, u dan v adalah matriks orthogonal sebelah kiri dan kanan (Pirttijarvi,2008).



14



BAB III METODE PENELITIAN



3.1 Waktu dan Tempat Pelaksanaan Tugas Akhir ini akan dilaksanakan pada: Waktu



: 03 Maret 2019 s/d 03 April 2019



Tempat



: PT. Antam (Persero) Tbk, Jakarta Selatan



3.2 Metodologi Penelitian Data yang diperoleh dari proses akuisisi perlu untuk dikoreksi. Koreksi yang dilakukan adalah koreksi tinggi alat, pasarng surut, drift, lintang, udara bebas, Bouger, dan terrain untuk mendapatkan anomali Bouger Lengkap (ABL). Nilai dari anomali Bouguer Lengkap (ABL) kemudian dimodelkan. Permodelan yang dibuat harus memperhatikan segi informasi geologi daerah penelitian. Permodelan akan menghasilkan struktur bawah permukaan dari data anomali yang kemudian dilakukan interpretasi. Interpretasi kualitatif dilakukan dengan menganalisis kontur peta kontinuasi ke atas. Interpretasi kuantitatif dilakukan dengan permodelan yang dicocokkan dengan informasi geologinya. 3.3 Alat dan Bahan 1. Laptop 2. Data gaya berat 3. Peta geologi daerah penyelidikan 4. Peta litologi daerah penelitian 5. Software Geosoft Oasis Montaj 6.4.2 6. Software Surfer 11 7. Software Ms.Excel 8. Software Numeri



15



3.4 Diagram Alir Penelitian



Mulai



Data Gaya Berat



Koreksi Pasang surut Koreksi Apungan Gravitasi Observasi



Koreksi Lintang Koreksi Udara Bebas Koreksi Lintang



Koreksi Bouguer



Informasi



Koreksi Lintang



Geologi



Koreksi Medan Koreksi Lintang



Anomali Bouguer lengkap



First Vertical



First Horizontal



Derivative



Derivative



Second Horizontal



Second Horizontal



Derivative



Derivative



Model 3D Upward Continuation



Regional



Residual



Interpretasi



Hasil



Selesai



Gambar 3.4 Diagram Alir Penelitian



16



3.5 Metodologi Pelaksanaan Tugas Akhir Metodologi yang digunakan dalam pelaksanaan Tugas Akhir antara lain: 1. Metode Praktikum, yaitu metode mempraktikan secara langsung pada objek yang dipelajari dibawah pengawasan dan bimbingan dari pembimbing lapangan. 2. Metode Observasi, yaitu metode pengambilan data dengan cara mengamati secara langsung. 3. Metode Interview, yaitu metode pengumpulan data dengan melakukan tanya jawab dengan pembimbing lapangan. 4. Metode Literatur, yaitu metode pengambilan data dengan mempelajari literatur berupa buku, dan jurnal ilmiah yang dapat mendukung penyelesaian Tugas Akhir sampai dengan penyusunan laporan. 5. Metode Bimbingan, yaitu melakukan konsultasi dan bimbingan baik dari dosen pembimbing di Universitas Diponegoro, maupun dari pembimbing lapangan di PT. Antam Persero Tbk.



17



3.6 Waktu Pelaksaan Tugas Akhir ini akan dilaksanakan pada: Waktu : 03 Maret 2019 s/d 03 April 2019 No



Agenda



Minggu ke1



1



Studi Literatur



2



Pengolahan Data (Koreksi data Grvity meliputi



2



3



Koreksi pasang surut, koreksi apungan, Gravity Observasi, Koreksi Lintang, Koreksi udara bebas, Koreksi Bouguer, Koreksi Medan, Anomali Bouguer Lengkap) 3



Pemodelan dan Interpretasi ( Pemisahan anomali Regional dan Anomali Residual dan interpretasi 3D)



4



Presentasi akhir di Perusahaan



3.7 Peserta Tugas Akhir Nama



: Ana Matswana



NIM



: 24040115120023



Jurusan



: Fisika, Peminatan Geofisika



Fakultas



: Sains dan Matematika



Institusi



: Universitas Diponegoro



Alamat



: Jl. Prof. Soedarto, SH Tembalang-Semarang 50275 Telp (024) 747454



3.8 Judul Tugas Akhir Judul yang direncanakan dalam Tugas Akhir ini adalah



Identifikasi



Struktur Geologi Bawah permukaan Daerah ‘X’ , dengan Pemodelan 3D Data Gaya Berat



18



4



BAB IV PENUTUP Proposal ini dibuat sebagai dasar untuk menjelaskan kerangka rencana dalam rangka penyusunan Tugas Akhir. Penulis sangat berharap untuk mendapatkan kesempatan melakukan Tugas Akhir di PT. Antam (Persero) Tbk, Jakarta Selatan. Kesempatan yang diberikan kepada mahasiswa untuk melakukan Tugas Akhir di perusahaan akan sangat membantu mahasiswa untuk menambah wawasan untuk memahami dunia kerja sebelum benar-benar terjun ke dalamnya. Dalam pelaksanaan Tugas Akhir akan dimanfaatkan secara optimal yang hasilnya akan disusun dalam bentuk laporan untuk kepentingan PT. Antam (Persero) Tbk, Jakarta Selatan dan Tugas Akhir untuk memenuhi kurikulum di Program Studi Fisika, Universitas Diponegoro. Semoga akan selalu ada kerjasama yang baik antara Universitas Diponegoro dengan PT. Antam (Persero) Tbk, Jakarta Selatan dan hasil Tugas Akhir ini akan bermanfaat bagi semua pihak yang terlibat serta untuk semua pembaca.



19



DAFTAR PUSTAKA Afshar, Ahmad , dkk, 2018, Application of Magnetic and Gravity methods to The Exploration of Sodium Sulfate Deposits, Case Study : Garmab Mine, Semnan,Iran. Journal of Applied Geophysics. No,159 hal 586596, Anisa, Hilda Ayu Noor Aulia,2018., Aplikasi Metode Gravity Dengan Data Satelit Untuk Identifikasi Struktur Bawah Permukaan(Studu Kasus Semenanjung Muria), Youngster Physics Journal. , Vol. 07 No. 2 , hal 90-100, Arif, Irwandy.2016.Geoteknik Tambang : Mewujudkan Produksi Tambang yang Berkelanjutan dengan menjaga Kestabilan Lereng.Gramedia Pustaka Utama : Jakarta. Blakley, RJ. 1995. Potential Theory in Gravity and Magnetic Applications. Cambridge University Press:Cambridge. Dzakiya, N, 2013 , Pemodelan Tiga Dimensi (3D) Bawah Permukaan Bumi Di sub cekungan Jambi Pada Lapangan “Zuhro’’ Berdasarkan Analisis Data Anomali Gravitasi, Tesis Pascasarjana, Universitas Gajah Mada, Yogyakarta. Firdaus, Muhammad wildan, 2016,



Identifikasi Letak dan Jenis Sesar



berdasarkan Metode Gaya Berat Second Vertical Gradient Studi Kasus Sesar Lembang Kota Bandung Jawa Barat, Youngster Physics Journal. Vol, 5 No, 1, Hal 21-26. Hafiz, Muhammad R.2013.Identifikasi dan Lokalisasi Zona Potensial Endapan Mineral dengan menggunakan Metode Gaya Berat pada Daerah Pongkor.Departemen Fisika F MIPA UI:Kampus UI Depok 16424.



20



Hu,



Yuzhao.,Weihua,



Liu.,Jinjin,



Wang.,Guiquan,



Zhang.,Zhuozhu,



Zhou.2017.Basin scale Structure Control of Carlin-style Gold Deposits in Central Southwestern Guizhou China : Insights from Seismic Reflection Profiles and Gravity Data.Ore Geological Review:Volume 91,Pages 444-462. Permadi, wisnu Agung . 2016. Interpretasi Bawah Permukaan Gunung Merapi dengan Analisa Gradient dan Pemodelan 2D Data Gaya Berat. Youngster Physics Journal. Vol, 5 No 4, Hal. 433-440. Pirttijavi, M.2008. User’s Guide to Version Grablox 1,6b : Gravity Interpetation and Modelling Software based on a 3D block Model. Departement of Physics Universitas of Oulu Finland. Sarkowi, M. 2014 . Eksplorasi Gaya Berat. Yogjakarta : Graha Ilmu. Setyawan, A., 2005, Kajian Metode Sumber Ekivalen Titik Massa pada Proses Pengangkatan Data Gravitasi ke Bidang Datar, Berkala fisika, No 1, vol 8 hal 7Sota, Ibrahim.2011. Pendugaan Struktur Patahan Dengan Metode Gaya Berat . Jurnal POSITRON. Vol. I, No. 1 ,Hal. 25-30. Telford, W.M., Goldrat, L.P., dan Sheriff, R.P.1976. Applied Geophysics Ind ed. Cambridge University Press:Cambridge.



21



Curiculum Vitae



DAFTAR RIWAYAT HIDUP Nama



: Ana Matswana



Tempat, Tanggal Lahir



: Pati,30 Agustus 1997



Jenis Kelamin



: Perempuan



Alamat



: Ds. Tlutup RT 01/ RW 01 Kec. Trangkil Kab. Pati



Alamat Kos



: Jl. Jurang Belimbing RT 03/RW 04 Tembalang-



Semarang Nomor Telepon



: 081201527175



Kebangsaan



: Indonesia



Agama



: Islam



Status



: Belum Menikah



Alamat E-mail



: [email protected]



Riwayat Pendidikan Formal a. SD Negeri Tlutup (2003-2009) b. MTs Raudlatul Ulum Guyangan (2009-2012) c. MA Raudlatul Ulum Guyangan (2012-2015) d. S1 Fisika Universitas Diponegoro (2015-Sekarang) Pengalaman Organsasi a. Staff bidang Pertanian Cosmos (Kelompok Riset) Jurusan Fisika Fakultas Sains dan Matematika Universitas Diponegoro (2015-2016). b. Staff bidang Geofisika Cosmos (Kelompok Riset) Jurusan Fisika Fakultas Sains dan Matematika Universitas Diponegoro (2016-sekarang). c. Staff Departemen Syiar Kasifa (Keluarga Studi Islam Kasifa) Fakultas Sains dan Matematika Universitas Diponegoro (2015 – sekarang).



22



d. Staff Amaliyah dan Kajian KMNU UNDIP (Keluarga Mahasiswa Nadhatul Ulama Universitas Diponegoro) (2016 – sekarang)



Pelatihan a. Pembuatan PKM Jurusan Fisika Fakultas Sains dan Matematika tahun 2015 b. Latihan Kepemimpinan Manajemen Mahasiswa Pradasar Dasar (LKMMPD), Fakultas Sains dan Matematika Universitas Diponegoro tahun 2015 c. Quantum Leadership Training oleh Keluarga Studi Islam Fisika Fakultas Sains dan Matematika tahun 2015 d. ESQ Leadership Training “Character Building -1” for future leader tahun 2016 e. Short Course Himpunan Mahasiswa Ahli Geofisika Indonesia (HAGI), Kelompok Studi Geofisika Universitas Diponegoro (2016) f. Kunjungan Industri SPE ( Society of Petroleum Engineers) di PT. Geodipa Energy unit Dieng Banjarnegara tahun 2017 g. Short Course Himpunan Mahasiswa Ahli Geofisika Indonesia (HAGI), Kelompok Studi Geofisika Universitas Diponegoro (2018)



23



Lampiran-Lampiran



24



Surat Pengantar dari Fakultas



25



Transkip Lengkap



26



27



Kartu Mahasiswa



28