Second Vertical Derivative (SVD) pada Metode Gravitasi gak bisa dipakai buat identifikasi struktur?

Pada tulisan kali ini saya akan sedikit membahas hal yang lebih teknis berkaitan dengan bidang keilmuan yang saya pelajari sekarang. Bagi teman-teman geophysicist atau yang masih berjuang untuk jadi geophysicist, terutama bagi yang telah menyelesaikan mata kuliah Metode Gravitasi dan Magnet (mungkin nama mata kuliah di kampus masing-masing beda-beda ya) istilah Second Vertical Derivative (SVD) merupakan sesuatu yang sudah tidak asing lagi bukan?

SVD adalah teknik yang digunakan untuk mendelineasi anomali pada data gravity (anomali Bouguer), teknik ini banyak digunakan karena kemampuannya dalam memperjelas data jika dibandingkan data anomali Bouguer itu sendiri yang biasanya cenderung smooth.

Intermeso

Sedikit intermeso mungkin. Pada november 2020 lalu, saya menerima chat dari teman ketika Kerja Praktek dulu di Pusat Survei Geologi, Bandung. Teman saya ini masih mahasiswa geofisika juga, tapi beda kampus. Intinya di chat itu teman saya ini mau persiapan untuk Seminar KP dan minta tolong kepada teman-teman KP-nya (salah satunya saya) untuk me-review hasil kerjanya. Kebetulan topik yang diambil itu merupakan metode gravity. Maka diaturlah jadwal untuk simulasi presentasi. Selesai presentasi kami berdiskusi kecil, dan pada satu momen dia bilang "... tapi ya kata Pak Grandis SVD gak bisa di pake buat struktur" (kurang lebih seperti itu redaksinya). Kalimat ini yang membuat saya terheran-heran, hasil dari diskusi pun tidak mendapatkan jawaban. Kenapa kok bisa muncul statement demikian, bahwa SVD yang umum dipakai untuk identifikasi struktur geologi justru dinyatakan sebaliknya. Pada awal Desember lalu pun saya diminta oleh adik angkatan untuk sharing mengenai analisa derivative ini. Namun pada saat itu masih pada kondisi belum menemukan jawaban terkait pertanyaan tadi. 

Sudah guratan takdir di semester 7 itu saya jadi asisten laboratorium geofisika untuk metode gravity dan magnet, diakhir semester (seperti biasanya) waktunya mengevaluasi laporan praktikan dan segala macamnya. Saya coba buka-buka kembali file-file pdf yang pernah di download dulu, buka D:\References\Journals\Metode Geofisika\Gravity dan terhenti pada file Sumintadireja, Prihadi(2018)_A Note on the Use of Second Vertical Derivative (SVD) of Gravity Data with Reference to Indonesian Cases. Hmmm... kalau tidak salah pdf ini pernah saya pakai gambarnya buat referensi di laporan awal praktikum dulu - semester 5. Dasar praktikan download jurnal cuma buat referensi di lapaw doang wkwkwk. Dan pada akhirnya Alhamdulillah dapat sedikit pencerahan.

Kurang lebih seperti itu hal yang melatarbelakangi tulisan ini, saya coba ceritakan kembali apa yang ditulis oleh Pak Prihadi, dkk. secara singkat.

SVD

Second Vertical Derivative berfungsi untuk meng-enhance fitur yang kurang tampak pada data gravity, gradien yang tinggi bisa saja berasosiasi dengan dengan perubahan sifat fisis yang kontras ataupun sebaliknya. Dengan begitu biasa digunakan untuk mendelineasi sumber anomali. SVD merupakan komponen vertical dari gz, dan dapat diperoleh dari perhitungan horizontal gradien berdasarkan persamaan Laplace.

Kriteria Bott dalam menginterpretasikan SVD

Martin Harold Phillips Bott mengusulkan kriteria untuk menginterpretasikan anomali negatif pada data gravity berdasarkan magnitudo relatif dari SVD - dibentuk semacam penampang 1 D.

Gambar 1. Respon SVD untuk anomali negatif berupa (a) cekungan sedimen dan (b) granit pluton (Sumintadireja, 2018) 

• g''max > g''min , maka sumber anomali berupa cekungan sedimen dengan tepian miring ke dalam.
• g''max < g''min , maka sumber anomali berupa granit pluton dengan tepian miring ke luar.

Adopsi kriteria Bott dalam menginterpretasikan SVD untuk patahan 

Kasusnya di Indonesia - khususnya, kriteria Bott ini diadopsi untuk menentukan jenis patahan. Fitur anomali yang ditunjukkan pada gambar di atas diadopsi dengan hanya mempertimbangkan satu sisi saja (menjadi model half-basin atau half-pluton) kemudian ditinjau dari magnitudo relatifnya.

• g''max > g''min , mengindikasikan normal fault dengan dip mengarah ke bagian anomali rendah.
• g''max < g''min , mengindikasikan reverse fault yang naik ke bagian anomali rendah.
• g''max = g''min , mengindikasikan strike-slip fault.

Ketiga kriteria ini yang sering digunakan di kalangan mahasiswa. Sekarang coba kita lihat pada gambar 2a-d, dan gambar 3. Pada gambar 2 ditunjukkan respon SVD untuk berbagai skema perbedaan densitas dan arah dip. Gambar 2a dan 2c mempunyai skema densitas yang sama namun memiliki arah dip yang berlawanan, begitu pula untuk 2b dan 2d. Tinjau setiap profil dari kiri ke kanan, magnitude relatif dari SVD akan menunjukkan nilai positif terlebih dahulu apabila terjadi perubahan densitas dari yang lebih tinggi ke densitas yang lebih rendah, berlaku sebaliknya. Sedangkan arah dip ditunjukkan oleh perbandingan antara magnitude maximum dan minimum. Meskipun demikian hal yang harus menjadi catatan adalah dengan diketahuinya kontras densitas dan arah dip, kita tetap saja tidak dapat mengetahui displacement yang terjadi - apakah hanging wall-nya itu relatif naik atau turun terhadap foot wall.

Gambar 2. Skema hubungan antara kontras densitas dan arah dip terhadap SVD (Sumintadireja, 2018)

Gambar 3 merupakan model cekungan sedimen yang mempunyai kedalaman yang berbeda, tampak pada gambar 3a nilai anomali Bouguer berubah secara gradual, namun hal ini sulit dibedakan pada SVD. Apabila kita bandingkan gambar 1a dan gambar 3b kurva SVD memiliki kemiripan dimana ia menunjukkan respon yang signifikan pada batas-batas sumber anomali.

Gambar 3. Model cekungan sintetis dengan kedalaman yang berbeda, dari atas kebawah: peta anomali, profil anomali yang memotong bagian tengah zona anomali, dan model (a) anomali Bouguer dan (b) SVD (Sumintadireja, 2018)

Limitasi

Setelah kita amati bahwa SVD mempunyai limitasi dan hanya dapat digunakan untuk melihat kontras densitas dan juga arah dip. Sedangkan untuk identifikasi patahan yang kompleks tidak dapat dilakukan melalui SVD karena keterbatasannya untuk mengidentifikasi displacement yang terjadi - apakah ia naik atau turun. Anomali dibawah permukaan yang kompleks dan saling overlap akan menghasilkan suatu nilai resultan yang terukur sebagai anomali Boguer, teknik analisa berbasis gradien menggunakan nilai resultan ini tanpa memisahkan sumber-sumber anomali (regional dan residual) terlebih dahulu.

Kesimpulan

SVD masih dapat digunakan selama mempertimbangkan limitasi pada teknik ini. Berikut saya coba buatkan diagram alur berpikir... (Entahlah saya gak nemu istilah yang pas, alur kerja atau apalah..)

untuk melakukan interpretasi menggunakan SVD dengan mempertimbangkan limitasi teknik ini.

Dengan mengambil perspektif 1 D berupa penampang SVD

• I.a -> Perubahan densitas dari yang lebih tinggi ke densitas rendah dengan dip mengarah pada densitas yang lebih rendah.
• I.b -> Perubahan densitas dari yang lebih tinggi ke densitas rendah dengan dip mengarah pada densitas yang lebih tinggi.
• II.a -> Perubahan densitas dari yang lebih rendah ke densitas tinggi dengan dip mengarah pada densitas yang lebih rendah.
• II.b -> Perubahan densitas dari yang lebih rendah ke densitas tinggi dengan dip mengarah pada densitas yang lebih tinggi.

Mungkin sekian cerita pendek geofisika kali ini, kalau seandainya ada kritik dan saran terlebih berkaitan dengan kontennya bisa sampaikan saja langsung di kolom komentar, atau via email. Mohon maaf apabila banyak kekurangan. Sekian, terima kasih.

Reference

Sumintadireja, Prihadi., Dahrin, D., and Grandis, H. (2018). A Note on the Use of Second Vertical Derivative (SVD) of Gravity Data with Reference to Indonesian Cases. Journal of Engineering and Technological Sciences 50(1): 127-139

Read More

Kawah Rengganis, Alternatif Pemandian Air Panas selain Cimanggu dan Ciwalini

Libur libur libur mantap jiwa (emot nyanyi)
Liburan kali ini saya berkesempatan untuk mengunjungi sebuah objek wisata di daerah Rancabali/Ciwidey yang sudah ada sejak lama namun akhir-akhir ini sedang naik daun. Objek wisata ini terletak di Desa Patengan, Kec. Rancabali, Kab. Bandung. Sebagai informasi tambahan sebenarnya destinasi wisata ini secara administratif terletak di Kecamatan Rancabali, namun Ciwidey lebih populer sehingga pada umumnya orang mengetahui Rancabali hanya sebagai area perkebunan teh yang terletak di Ciwidey.
Berikut lokasi Kawah Rengganis.


 

Untuk anda yang berasal dari luar Kota Bandung, anda dapat mengambil rute Ciwidey via tol, dan keluar di Gerbang tol Soroja, Soreang. Setelah itu anda bisa lanjutkan melalui Jalan Raya Soreang-Ciwidey.

Dalam perjalanan anda akan melewati destinasi wisata unggulan di Ciwidey seperti Kawah Putih, Kampung Cai Ranca Upas, Pemandian Air Panas Ciwalini, Cimanggu, dan Glamping Lakeside Rancabali.

Jika anda telah memasuki area perkebunan teh Rancabali berarti anda sudah dekat dengan tujuan, diperlukan waktu sekitar 15-20 menit (tergantung kondisi lalu lintas)

Setelah itu anda akan melewati pertigaan dan sebuah ucapan 'selamat datang' yang dilengkapi dengan patung cangkir teh. Sekadar informasi kawasan ini merupakan kawasan penghasil 'Teh W*lini'. Ambil jalan lurus (atau lajur kiri).

Selang beberapa menit anda akan menjumpai percabangan jalan, lajur kanan menuju Situ Patenggang dan lajur kiri menuju Kawah Rengganis.

Jika anda sampai di lokasi seperti foto di atas, itu artinya anda sudah sangat dekat dengan lokasi Kawah Rengganis. Akan tetapi, percayalah setelah saya coba ikuti petunjuk arah tersebut tidak tertuju ke lokasi tujuan. Entah, mungkin area ini dipakai sebagai area parkir mobil (ketika pengunjung cukup padat) atau akan dibangun akses baru menuju kawah.

Anda cukup lurus terus ikuti jalan raya hingga terdapat sebuah warung di sebelah kiri jalan.

Akses jalan menuju kawah hanya dapat dilalui oleh kendaraan roda dua, adapun kendaraan roda empat dapat parkir di pinggir jalan, seberang warung (terdapat area parkir walaupun sempit). 

Perjalanan selanjutnya dapat anda tempuh dengan berjalan kaki jaraknya kurang lebih 800 m, tak usah khawatir bagi anda yang tak mau berjalan kaki karena terdapat angkutan berupa ojek. Namun saya kurang tau berapa tarif normal menuju lokasi. *yang pasti pandai-pandailah bernegosiasi wkwkwk

Berikut adalah lokasi parkir bagi anda pengguna kendaraan roda dua, cukup luas dan terdapat beberapa kios penjual makanan, dan celana pendek (jika anda lupa membawa baju ganti). Biaya retribusi parkir sebesar Rp. 5000,00 dan sudah termasuk biaya masuk ke lokasi. Karena saya berkunjung pada hari keja maka pengunjung pada saat itu terhitung cukup sepi.

Berikut beberapa foto yang sempat saya ambil.

Selain fotot-foto di atas terdapat pula pemandian air panas yang langsung berasal dari sumbernya, mirip onsen di Jepang sana. Saya sengaja tidak mengambil foto di pemandian atas dasar etika.

Kurang enak lahh, orang lagi mandi di foto-foto, mana gk kenal lagi

Seperti pada lokasi wisata pada umumnya, salah satu masalah terbesar yang dihadapi ialah
SAMPAH!!!

Saya tidak akan membahas mengenai pengelolaan sampah, hanya saja saya ingin menghimbau untuk anda yang hendak berkunjung ke tempat wisata manapun "BAWA KEMBALI SAMPAH ANDA, JIKA ANDA BUKAN SAMPAH". Terkait fasilitas umum agak kurang terawat, lagi-lagi di toilet/kamar bilas terdapat sampah (seperti bungkus shampoo, dll), jembatan bambu yang sudah sedikit rapuh, mushalla yang berdebu dan sejadahnya yang sudah lama tidak dicuci *tercium dari baunya.

Sekadar informasi lokasi wisata ini dikelola oleh warga setempat, jadi saya sedikit memberikan 'kewajaran' atas kondisi tersebut. Secara keseluruhan dalam rentang 0 sampai 5, berdasarkan pengalaman saya beri nilai Kawah Rengganis 3,7.

Nahhh, tertarik untuk berkunjung destinasi wisata ini, ingat bawa kembali sampahmu.



Bandung, 25 Juli 2019
Muhammad Bani Al-Rasyid

Read More

What's is Gheophysic???

Pernah denger kata 'Geofisika'? Pasti seringlah, apalagi kalau ada bencana alam seperti gempa. Mau tau apa itu geofisika? Cekidot!

Berikut ini merupakan tulisan ketiga saya di blog ini setelah sekian tahun lamanya tidak meninjau kondisi blog saya ini. Sebelum itu, izinkan saya memperkenalkan diri terlebih dahulu.

Saya merupakan mahasiswa Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Padjadjaran. Sesuai dengan judul yang tertera di atas, tentu saja saya merupakan mahasiswa jurusan geofisika.

apa sihh geofisika itu?
apa bedanya dengan geologi?
penerapannya di kehidupan sehari-hari gimana?

Untuk menjawab pertanyaan-pertanyaan di atas, simak penjelasan singkat berikut ini.

Kata geofisika itu sendiri tersusun dari dua kata, 1) "geo" dan 2) "fisika". Geo berarti bumi sedangkan fisika, hmmm... ya itulah fisika. Secara sederhana dapat diartikan sebagai ilmu yang mempelajari bumi melalui kaidah atau prinsip-prinsip fisika. Informasi yang digunakan adalah besaran-besaran fisis (seperti: kemagnetan batuan, gaya berat, resistivitas, dan yang lainnya). Namun di sini saya tidak akan membahas mengenai satu per satu definisi dari besaran-besaran tersebut.

Sedangkan menurut Santoso (2002) Geofisika berasal dari kata geo, yang artinya bumi, dan fisika. Dari akar keilmuannya sendiri, geo berasal dari kata geologi. Jadi, geofisika ialah ilmu yang menerapkan prinsip-prinsip fisika untuk mengetahui dan memecahkan masalah yang berhubungan dengan bumi, atau dapat pula diartikan mempelajari bumi dengan menggunakan prinsip-prinsip fisika.

Berikut akar keilmuan yang dimaksud.

Akar Keilmuan Geofisika (Santoso, 2002)

Geofisika itu merupakan sebuah ilmu terapan. Diterapkan terhadap apa? Tentu anda sudah punya jawabanya, jelas objeknya ialah bumi. Pada perkembangannya geofisika tidak hanya digunakan untuk mempelajari planet bumi melainkan digunakan pula untuk mempelajari struktur bulan salah satunya.

Agar lebih mudah dipahami kita analogi seperti ini.

ilustrasi USG (sumber: tempo.co)

Yupp USG..

Kalian pasti mengetahui USG yang digunakan untuk memeriksa kondisi janin ibu hamil,

USG (Ultrasonografi) memanfaatkan gelombang dengan frekuensi tinggi untuk mengetahui kondisi kandungan ibu hamil. Objeknya ialah perut ibu hamil, tujuannya mengetahui isi kandungan.

Sama halnya dengan ilmu geofisika, hanya berbeda objek dan tujuannya saja, pada ilmu geofisika yang menjadi objek ialah bumi dengan tujuan yang bermacam-macam, bisa untuk mengetahui struktur penyusun lapisan bumi, mineral, migas, ataupun air tanah.

ilustrasi survei seismik (sumber: rambuenergy.com)

Lalu, apa perbedaannya dengan geologi???

Membedakan geofisika dan geologi tidak semudah membedakan minyak dan air karena pada dasarnya ketika anda kuliah di geofisika, anda harus mempelajari prinsip-prinsip dasar geologi. Begitu pula geologi (berdasarkan penuturan beberapa teman saya), di geologi pun anda akan mempelajari geofisika. Perbedaannya hanya terletak pada pendalamannya saja, yang khas dari geofisika adalah penggunaan besaran-besaran fisis sebagai sebagai data untuk mempelajari bumi, sedangkan geologi mengandalkan pengamatan dan pengukuran secara langsung terhadap singkapan batuan.

Adapun untuk aplikasinya salah satu metode geofisika yaitu geolistrik dapat digunakan untuk pendugaan air tanah, dan eksplorasi mineral. Sedangkan seismik biasa digunakan untuk eksplorasi migas. Mungkin untuk aplikasi dalam kehidupan sehari-hari hanya itu yang bisa saya sampaikan, namanya juga masih tingkat awal. Kurang bijak rasanya saya memaparkan aplikasi geofiisika sedangkan saya sendiri belum mendalaminya.

Sekian,
Salam geoscientist


Pustaka
Santoso, Djoko. 2002. Pengantar Teknik Geofisika. Bandung: Penerbit ITB

Read More