Metode Gravitasi (Gravity Method)

Metode gaya berat (gravitasi) adalah salah satu metode geofisika yang didasarkan pada pengukuran medan gravitasi. Pengukuran ini dapat dilakukan di permukaan bumi, di kapal maupun di udara. Dalam metode ini yang dipelajari adalah variasi medan gravitasi akibat variasi rapat massa batuan di bawah permukaan sehingga dalam pelaksanaannya yang diselidiki adalah perbedaan medan gravitasi dari suatu titik observasi terhadap titik observasi lainnya. Metode gravitasi umumnya digunakan dalam eksplorasi jebakan minyak (oil trap). Disamping itu metode ini juga banyak dipakai dalam eksplorasi mineral dan lainnya.

Tujuan utama dari studi mendetail data gravitasi adalah untuk memberikan suatu pemahaman yang lebih baik mengenai lapisan bawah geologi. Metode gravitasi ini secara relatif lebih murah, tidak mencemari dan tidak merusak (uji tidak merusak) dan termasuk dalam metode jarak jauhyang sudah pula digunakan untuk mengamati permukaan bulan. Juga metoda ini tergolong pasif, dalam arti tidak perlu ada energi yang dimasukkan ke dalam tanah untuk mendapatkan data sebagaimana umumnya pengukuran.

Prinsip pada metode ini mempunyai kemampuan dalam membedakan rapat massa suatu material terhadap lingkungan sekitarnya. Dengan demikian struktur bawah permukaan dapat diketahui. Pengetahuan tentang struktur bawah permukaan ini penting untuk perencanaan langkah-langkah eksplorasi baik minyak maupun mineral lainnya. Untuk menggunakan metode ini dibutuhkan minimal dua alat gravitasi, alat gravitasi yang pertama berada di base sebagai alat yang digunakan untuk mengukur pasang surut gravitasi, alat yang kedua dibawa pergi ke setiap titik pada stasiun mencatat perubahan gravitasi yang ada. Biasanya dalam pengerjaan pengukuran gravitasi ini, dilakukan secaralooping.

Pengukuran percepatan gravitasi memberikan informasi mengenai densitas batuan bawah tanah. Terdapat rentang densitas yang amat lebar di antara berbagai jenis batuan bawah tanah, oleh karena itu seorang ahli geologi dapat melakukan inferensi atau deduksi mengenai strata atau lapisan-lapisan batuan berdasarkan data yang diperoleh. Patahan yang umumnya membuat terjadinya lompatan pada penyebaran densitas batuan, dapat teramati dengan metode ini.

Hukum Gravitasi NewtonPada dasarnya gravitasi adalah gaya tarik menarik antara dua benda yang memiliki rapat massa yang berbeda, hal ini dapat diekspresikan oleh rumus hukum Newton sederhana sebagai berikut:

Dengan menggunakan rumus dasar inilah maka survey geofisika metode gravitasi dapat dilakukan, namun seperti halnya metode geofisika lainnya, tentu saja metode ini memiliki koreksi. Koreksi dalam metode gaya berat adalah sebagai berikut :

a. Koreksi baca alat/skalaKoreksi baca alat adalah koreksi yang dilakukan apabila terjadi kesalahan dalam pembacaaan alat gravitasi yang digunakan. Rumus umum dalam pembacaan alat dapat ditulis sebagai berikut :

Read (mGal) = ((Read (scale)-Interval) x Counter Reading) + Value in mGal

b. Koreksi pasang surut (tidal)Koreksi ini dilakukan untuk menghilangkan pengaruh gravitasi benda-benda di luar bumi seperti bulan dan matahari, yang berubah terhadap lintang dan waktu. Untuk mendapatkan nilai pasang surut ini maka, dilihatlah perbedaan nilai gravitasi stasiun dari waktu ke waktu terhadap base. Gravitasi terkoreksi tidal dapat ditulis sebagai berikut :

dimana:

c. Koreksi apungan (drift)
Koreksi apungan akibat adanya perbedaan pembacaan  gravity dari stasiun yang sama pada waktu yang berbeda, yang disebabkan karena adanya guncangan pegas alat gravimeter selama proses transportasi dari suatu stasiun ke stasiun lainnya.

dimana :

Sehingga dapat dikatakan bahwa gravitasi terkoreksi drift (g std) adalah :
dimana:
g std (n) = gravitasi terkoreksi drift pada stasiun ke – n
g st(n)= gravitasi terkoreksi tidal pada stasiun ke – n

d. Koreksi lintangKoreksi ini dilakukan karena bentuk bumi yang tidak sepenuhnya bulat sempurna, tetapi pepat pada daerah ekuator dan juga karena rotasi bumi. Hal tersebut membuat ada perbedaan nilai gravitasi karena pengaruh lintang yang ada di bumi. Secara umum gravitasi terkoreksi lintang dapat ditulis sebagai berikut :
dimana :

e. Koreksi udara bebas (Free Air Correction)
Koreksi ini dilakukan untuk mengkompensasi ketinggian antara titik pengamatan dan datum (mean sea level). Koreksi ini dapat ditulis sebagai berikut :
dimana :

f. Koreksi Bouguer
Koreksi bouger dilakukan untuk mengkompensasi pengaruh massa batuan terdapat antara stasiun pengukuran dan (mean sea level) yang diabaikan pada koreksi udara bebas. Koreksi ini dapat ditulis sebagai berikut :

g. Koreksi medan (Terrain Correction)Koreksi medan mengakomodir ketidakteraturan pada topografi sekitar titik pengukuran. Pada saat pengukuran, elevasi topografi di sekitar titik pengukuran, biasanya dalam radius dalam dan luar, diukur elevasinya. Sehingga koreksi ini dapat ditulis sebagai berikut :

Tweet