ANALISA STRUKTUR BAWAH PERMUKAAN TANAH DI...

47
ANALISA STRUKTUR BAWAH PERMUKAAN TANAH DI SEKITAR CANDI GAMBAR WETAN, KABUPATEN BLITAR DENGAN METODE VERY LOW FREQUENCY ELECTROMAGNETIC (VLF-EM) Pembimbing: Prof. Dr. rer. nat. Bagus Jaya Santosa, SU MIFTAKHUL MAULIDINA Jurusan Fisika Institut Teknologi Sepuluh Nopember Program Magister Bidang Keahlian Geofisika 2014

Transcript of ANALISA STRUKTUR BAWAH PERMUKAAN TANAH DI...

Page 1: ANALISA STRUKTUR BAWAH PERMUKAAN TANAH DI …repository.its.ac.id/51745/2/1113201201-Presentation.pdf•Gelombang VLF-EM •NA-MEMD •Filter Karous-Hjelt •Inversi •Finite Element

ANALISA STRUKTUR BAWAH PERMUKAAN TANAHDI SEKITAR CANDI GAMBAR WETAN, KABUPATEN BLITAR DENGAN

METODE VERY LOW FREQUENCY ELECTROMAGNETIC (VLF-EM)

Pembimbing: Prof. Dr. rer. nat. Bagus Jaya Santosa, SU

MIFTAKHUL MAULIDINA

Jurusan Fisika

Institut Teknologi Sepuluh Nopember

Program Magister Bidang Keahlian Geofisika

2014

Page 2: ANALISA STRUKTUR BAWAH PERMUKAAN TANAH DI …repository.its.ac.id/51745/2/1113201201-Presentation.pdf•Gelombang VLF-EM •NA-MEMD •Filter Karous-Hjelt •Inversi •Finite Element

Maulidina 1113201201

METODOLOGI PENELITIANKAJIAN

PUSTAKA

PENDAHULUAN

Page 3: ANALISA STRUKTUR BAWAH PERMUKAAN TANAH DI …repository.its.ac.id/51745/2/1113201201-Presentation.pdf•Gelombang VLF-EM •NA-MEMD •Filter Karous-Hjelt •Inversi •Finite Element

Pendahuluan

FAKTA Penemuan Candi Gambar Wetanpertama kali di Desa Sumberasri, Kec.Nglegok, Kab. Blitar hanya satu arca Tahun-tahun berikutnya ditemukanarca dan bagian tempat pemujaan Penemuan terbaru Mei 2014 sebuaharca

Perlu penelitian lebih lanjut tentangstruktur bawah tanah sekitar CandiGambar Wetan

TEORI Batuan memiliki resistivitas lebih tinggidaripada tanahMetode VLF-EM dapat digunakan untukmengenali dengan cepat beda resistansi yangexist pada batuan beku dan sedimennya.

PENEITIAN TERDAHULU Arcone, 1978; Paal, 1968 (batuan induk) Drahor, 2006 (arkeologi)

RUMUSAN MASALAHBagaimana anomali dan hasil interpretasi pengukuranVLF-EM untuk sebaran batuan bawah tanah sekitarcandi?

Page 4: ANALISA STRUKTUR BAWAH PERMUKAAN TANAH DI …repository.its.ac.id/51745/2/1113201201-Presentation.pdf•Gelombang VLF-EM •NA-MEMD •Filter Karous-Hjelt •Inversi •Finite Element

• Mengidentifikasi anomali di bawah permukaan tanahdi sekitar candi berdasarkan hasil pengukuran VLF-EM

• Menentukan sebaran batuan bawah tanahberdasarkan hasil interpretasi pengukuran VLF-EM

Tujuan Penelitian

Maulidina 1113201201

Page 5: ANALISA STRUKTUR BAWAH PERMUKAAN TANAH DI …repository.its.ac.id/51745/2/1113201201-Presentation.pdf•Gelombang VLF-EM •NA-MEMD •Filter Karous-Hjelt •Inversi •Finite Element

Maulidina 1113201201

METODOLOGI PENELITIANKAJIAN

PUSTAKA

PENDAHULUAN

Page 6: ANALISA STRUKTUR BAWAH PERMUKAAN TANAH DI …repository.its.ac.id/51745/2/1113201201-Presentation.pdf•Gelombang VLF-EM •NA-MEMD •Filter Karous-Hjelt •Inversi •Finite Element

Maulidina 1113201201

Kajian Pustaka

• Gelombang VLF-EM • NA-MEMD • Filter Karous-Hjelt

• Inversi • Finite Element Method

• SifatElektromagnetikMaterial Arkeologi

Page 7: ANALISA STRUKTUR BAWAH PERMUKAAN TANAH DI …repository.its.ac.id/51745/2/1113201201-Presentation.pdf•Gelombang VLF-EM •NA-MEMD •Filter Karous-Hjelt •Inversi •Finite Element

Gelombang VLF-EM

Maulidina 1113201201

Pemancar

Sinyal VLF

PerambatanMedan EM

Fase dan Polarisasi Ellips

Skin Depth

Page 8: ANALISA STRUKTUR BAWAH PERMUKAAN TANAH DI …repository.its.ac.id/51745/2/1113201201-Presentation.pdf•Gelombang VLF-EM •NA-MEMD •Filter Karous-Hjelt •Inversi •Finite Element

Pemancar

Maulidina

Gelombang VLF-EM

1113201201

Dua pemancar terdekat dengan Indonesia berada diYosamai, Jepang dan Northwest Cape, Australia

Ilustrasi transmitter raksasa VLF NLK di Seattle, US yang dibangun pada lembah dua bukit(Sumber: Panduan Workshop Ekplorasi Geofisika UGM, 2011)

Page 9: ANALISA STRUKTUR BAWAH PERMUKAAN TANAH DI …repository.its.ac.id/51745/2/1113201201-Presentation.pdf•Gelombang VLF-EM •NA-MEMD •Filter Karous-Hjelt •Inversi •Finite Element

Gelombang VLF-EM

Maulidina 1113201201

Pemancar

Sinyal VLF

PerambatanMedan EM

Fase dan Polarisasi Ellips

Skin Depth

Page 10: ANALISA STRUKTUR BAWAH PERMUKAAN TANAH DI …repository.its.ac.id/51745/2/1113201201-Presentation.pdf•Gelombang VLF-EM •NA-MEMD •Filter Karous-Hjelt •Inversi •Finite Element

Sinyal VLF

Maulidina

Gelombang VLF-EM

1113201201

bumi adalah bulat (sferis) bukan datar (flat) dan dikelilingi oleh ionosfer adanya noise dalam penerimaan sinyal

Page 11: ANALISA STRUKTUR BAWAH PERMUKAAN TANAH DI …repository.its.ac.id/51745/2/1113201201-Presentation.pdf•Gelombang VLF-EM •NA-MEMD •Filter Karous-Hjelt •Inversi •Finite Element

Gelombang VLF-EM

Maulidina 1113201201

Pemancar

Sinyal VLF

PerambatanMedan EM

Fase dan Polarisasi Ellips

Skin Depth

Page 12: ANALISA STRUKTUR BAWAH PERMUKAAN TANAH DI …repository.its.ac.id/51745/2/1113201201-Presentation.pdf•Gelombang VLF-EM •NA-MEMD •Filter Karous-Hjelt •Inversi •Finite Element

Perambatan Medan EM

Maulidina

Gelombang VLF-EM

1113201201

TE Mode

TM Mode

Output alat VLF berupa data triper (Hz/Hy) berbilangankomplek akibat polarisasi

Hz≠Hy

Hz=Hy

bentuk ellips

bentuk lingkaran

bagian real inphasebagian imaginer quadrature

Perbedaankonduktivitas Medan magnetik gel

primer menginduksimedium

Eddy Current

Page 13: ANALISA STRUKTUR BAWAH PERMUKAAN TANAH DI …repository.its.ac.id/51745/2/1113201201-Presentation.pdf•Gelombang VLF-EM •NA-MEMD •Filter Karous-Hjelt •Inversi •Finite Element

Eddy Current

Maulidina

Gelombang VLF-EM

1113201201

Arus Eddy menimbulkan medan elektromagnetik baru yang disebut medanelektromagnetik sekunder (Bosch dan Muler, 2001)

Page 14: ANALISA STRUKTUR BAWAH PERMUKAAN TANAH DI …repository.its.ac.id/51745/2/1113201201-Presentation.pdf•Gelombang VLF-EM •NA-MEMD •Filter Karous-Hjelt •Inversi •Finite Element

Gelombang VLF-EM

Maulidina 1113201201

Pemancar

Sinyal VLF

PerambatanMedan EM

Fase dan Polarisasi Ellips

Skin Depth

Page 15: ANALISA STRUKTUR BAWAH PERMUKAAN TANAH DI …repository.its.ac.id/51745/2/1113201201-Presentation.pdf•Gelombang VLF-EM •NA-MEMD •Filter Karous-Hjelt •Inversi •Finite Element

Fase dan Polarisasi Ellips

Maulidina

Gelombang VLF-EM

1113201201

Page 16: ANALISA STRUKTUR BAWAH PERMUKAAN TANAH DI …repository.its.ac.id/51745/2/1113201201-Presentation.pdf•Gelombang VLF-EM •NA-MEMD •Filter Karous-Hjelt •Inversi •Finite Element

Gelombang VLF-EM

Maulidina 1113201201

Pemancar

Sinyal VLF

PerambatanMedan EM

Fase dan Polarisasi Ellips

Skin Depth

Page 17: ANALISA STRUKTUR BAWAH PERMUKAAN TANAH DI …repository.its.ac.id/51745/2/1113201201-Presentation.pdf•Gelombang VLF-EM •NA-MEMD •Filter Karous-Hjelt •Inversi •Finite Element

Skin Depth

Maulidina

Gelombang VLF-EM

1113201201

Kedalaman penetrasi gelombang (Skin Depth) :

Skin Depth (m)

f (Hz)Resistivitas (Ωm)

0.01 1 102 104

0.01 500 5000 5x104 5x105

10 16 160 1600 16000

103 1.6 16 160 1600

104 0.5 5 50 500

105 0.16 1.6 16 160

Page 18: ANALISA STRUKTUR BAWAH PERMUKAAN TANAH DI …repository.its.ac.id/51745/2/1113201201-Presentation.pdf•Gelombang VLF-EM •NA-MEMD •Filter Karous-Hjelt •Inversi •Finite Element

Maulidina 1113201201

Kajian Pustaka

• Gelombang VLF-EM • NA-MEMD • Filter Karous-Hjelt

• Inversi • Finite Element Method

• SifatElektromagnetikMaterial Arkeologi

Page 19: ANALISA STRUKTUR BAWAH PERMUKAAN TANAH DI …repository.its.ac.id/51745/2/1113201201-Presentation.pdf•Gelombang VLF-EM •NA-MEMD •Filter Karous-Hjelt •Inversi •Finite Element

Maulidina

NA-MEMD

1113201201

Contoh hasil penguraian sinyal

-4

-2

0

2

4

6

0 10 20 30 40 50

inphase

quadratureHasil penjumlahan IMF4 dan IMF5

Page 20: ANALISA STRUKTUR BAWAH PERMUKAAN TANAH DI …repository.its.ac.id/51745/2/1113201201-Presentation.pdf•Gelombang VLF-EM •NA-MEMD •Filter Karous-Hjelt •Inversi •Finite Element

Maulidina 1113201201

Kajian Pustaka

• Gelombang VLF-EM • NA-MEMD • Filter Karous-Hjelt

• Inversi • Finite Element Method

• SifatElektromagnetikMaterial Arkeologi

Page 21: ANALISA STRUKTUR BAWAH PERMUKAAN TANAH DI …repository.its.ac.id/51745/2/1113201201-Presentation.pdf•Gelombang VLF-EM •NA-MEMD •Filter Karous-Hjelt •Inversi •Finite Element

Maulidina

Filter Karous-Hjelt

1113201201

Contoh hasil pengolahan menggunakan Filter Karous Hjelt

Data Inphase

Data Quadrature

Page 22: ANALISA STRUKTUR BAWAH PERMUKAAN TANAH DI …repository.its.ac.id/51745/2/1113201201-Presentation.pdf•Gelombang VLF-EM •NA-MEMD •Filter Karous-Hjelt •Inversi •Finite Element

Maulidina 1113201201

Kajian Pustaka

• Gelombang VLF-EM • NA-MEMD • Filter Karous-Hjelt

• Inversi • Finite Element Method

• SifatElektromagnetikMaterial Arkeologi

Page 23: ANALISA STRUKTUR BAWAH PERMUKAAN TANAH DI …repository.its.ac.id/51745/2/1113201201-Presentation.pdf•Gelombang VLF-EM •NA-MEMD •Filter Karous-Hjelt •Inversi •Finite Element

Maulidina

Inversi

1113201201

Contoh hasil pengolahan inversi

Page 24: ANALISA STRUKTUR BAWAH PERMUKAAN TANAH DI …repository.its.ac.id/51745/2/1113201201-Presentation.pdf•Gelombang VLF-EM •NA-MEMD •Filter Karous-Hjelt •Inversi •Finite Element

Maulidina 1113201201

Kajian Pustaka

• Gelombang VLF-EM • NA-MEMD • Filter Karous-Hjelt

• Inversi • Finite Element Method

• SifatElektromagnetikMaterial Arkeologi

Page 25: ANALISA STRUKTUR BAWAH PERMUKAAN TANAH DI …repository.its.ac.id/51745/2/1113201201-Presentation.pdf•Gelombang VLF-EM •NA-MEMD •Filter Karous-Hjelt •Inversi •Finite Element

Maulidina

Finite Element Method (FEM)

1113201201

Grid untuk analisis Ex dengan menggunakan metode FEM

Page 26: ANALISA STRUKTUR BAWAH PERMUKAAN TANAH DI …repository.its.ac.id/51745/2/1113201201-Presentation.pdf•Gelombang VLF-EM •NA-MEMD •Filter Karous-Hjelt •Inversi •Finite Element

Maulidina 1113201201

Kajian Pustaka

• Gelombang VLF-EM • NA-MEMD • Filter Karous-Hjelt

• Inversi • Finite Element Method

• SifatElektromagnetikMaterial Arkeologi

Page 27: ANALISA STRUKTUR BAWAH PERMUKAAN TANAH DI …repository.its.ac.id/51745/2/1113201201-Presentation.pdf•Gelombang VLF-EM •NA-MEMD •Filter Karous-Hjelt •Inversi •Finite Element

Maulidina 1113201201

METODOLOGI PENELITIANKAJIAN

PUSTAKA

PENDAHULUAN

Page 28: ANALISA STRUKTUR BAWAH PERMUKAAN TANAH DI …repository.its.ac.id/51745/2/1113201201-Presentation.pdf•Gelombang VLF-EM •NA-MEMD •Filter Karous-Hjelt •Inversi •Finite Element

Maulidina 1113201201

Kondisi Geologi dan LokasiPenelitian

Perangkat Penelitian

Akusisi Data

Pengolahan, Interpretasi, danAnalisa Data

Metodologi Penelitian

Page 29: ANALISA STRUKTUR BAWAH PERMUKAAN TANAH DI …repository.its.ac.id/51745/2/1113201201-Presentation.pdf•Gelombang VLF-EM •NA-MEMD •Filter Karous-Hjelt •Inversi •Finite Element

Kondisi Geologi dan Lokasi Penelitian

Maulidina

Metodologi Penelitian

1113201201

Lokasi Penelitian

Page 30: ANALISA STRUKTUR BAWAH PERMUKAAN TANAH DI …repository.its.ac.id/51745/2/1113201201-Presentation.pdf•Gelombang VLF-EM •NA-MEMD •Filter Karous-Hjelt •Inversi •Finite Element

Maulidina 1113201201

Kondisi Geologi dan LokasiPenelitian

Perangkat Penelitian

Akusisi Data

Pengolahan, Interpretasi, danAnalisa Data

Metodologi Penelitian

Page 31: ANALISA STRUKTUR BAWAH PERMUKAAN TANAH DI …repository.its.ac.id/51745/2/1113201201-Presentation.pdf•Gelombang VLF-EM •NA-MEMD •Filter Karous-Hjelt •Inversi •Finite Element

Perangkat Penelitian

Maulidina

Metodologi Penelitian

1113201201

Peralatan :

Microsoft Excel

Matlab

Inv2DVLF-v1

Surfer 9

Software :

Roll meter

Tali rafia

Kamera

Alat Tulis VLF-EM Scintrex Kompas Geologi GPS

Page 32: ANALISA STRUKTUR BAWAH PERMUKAAN TANAH DI …repository.its.ac.id/51745/2/1113201201-Presentation.pdf•Gelombang VLF-EM •NA-MEMD •Filter Karous-Hjelt •Inversi •Finite Element

Maulidina 1113201201

Kondisi Geologi dan LokasiPenelitian

Perangkat Penelitian

Akusisi Data

Pengolahan, Interpretasi, danAnalisa Data

Metodologi Penelitian

Page 33: ANALISA STRUKTUR BAWAH PERMUKAAN TANAH DI …repository.its.ac.id/51745/2/1113201201-Presentation.pdf•Gelombang VLF-EM •NA-MEMD •Filter Karous-Hjelt •Inversi •Finite Element

Akusisi Data

Maulidina

Metodologi Penelitian

1113201201

0.5m

1 m

Line 1

Line 2

Page 34: ANALISA STRUKTUR BAWAH PERMUKAAN TANAH DI …repository.its.ac.id/51745/2/1113201201-Presentation.pdf•Gelombang VLF-EM •NA-MEMD •Filter Karous-Hjelt •Inversi •Finite Element

Maulidina 1113201201

Kondisi Geologi dan LokasiPenelitian

Perangkat Penelitian

Akusisi Data

Pengolahan, Interpretasi, danAnalisa Data

Metodologi Penelitian

Page 35: ANALISA STRUKTUR BAWAH PERMUKAAN TANAH DI …repository.its.ac.id/51745/2/1113201201-Presentation.pdf•Gelombang VLF-EM •NA-MEMD •Filter Karous-Hjelt •Inversi •Finite Element

Pengolahan, Interpretasi, dan Analisa Data

Maulidina

Metodologi Penelitian

1113201201

Data Lapangan

Filter NA-MEMD

InversiFilter Karous-Hjelt

Interpretasi Kualitatif Interpretasi Kuantiitatif

Interpretasi Keseluruhan

Page 36: ANALISA STRUKTUR BAWAH PERMUKAAN TANAH DI …repository.its.ac.id/51745/2/1113201201-Presentation.pdf•Gelombang VLF-EM •NA-MEMD •Filter Karous-Hjelt •Inversi •Finite Element

Maulidina 1113201201

METODOLOGI PENELITIANKAJIAN

PUSTAKA

PENDAHULUAN

Page 37: ANALISA STRUKTUR BAWAH PERMUKAAN TANAH DI …repository.its.ac.id/51745/2/1113201201-Presentation.pdf•Gelombang VLF-EM •NA-MEMD •Filter Karous-Hjelt •Inversi •Finite Element

Line 1

Maulidina

INTERPRETASI KESELURUHAN SPASI 0.5

1113201201

102030405060708090100110120130140150160170180

Page 38: ANALISA STRUKTUR BAWAH PERMUKAAN TANAH DI …repository.its.ac.id/51745/2/1113201201-Presentation.pdf•Gelombang VLF-EM •NA-MEMD •Filter Karous-Hjelt •Inversi •Finite Element

Line 2

Maulidina

INTERPRETASI KESELURUHAN SPASI 0.5

1113201201

2030405060708090100110120130140150160170180190

Page 39: ANALISA STRUKTUR BAWAH PERMUKAAN TANAH DI …repository.its.ac.id/51745/2/1113201201-Presentation.pdf•Gelombang VLF-EM •NA-MEMD •Filter Karous-Hjelt •Inversi •Finite Element

Line 3

Maulidina

INTERPRETASI KESELURUHAN SPASI 0.5

1113201201

30405060708090100110120130140150160170180190200210220

Page 40: ANALISA STRUKTUR BAWAH PERMUKAAN TANAH DI …repository.its.ac.id/51745/2/1113201201-Presentation.pdf•Gelombang VLF-EM •NA-MEMD •Filter Karous-Hjelt •Inversi •Finite Element

Line 4

Maulidina

INTERPRETASI KESELURUHAN SPASI 0.5

1113201201

102030405060708090100110120130140150160170180190

Page 41: ANALISA STRUKTUR BAWAH PERMUKAAN TANAH DI …repository.its.ac.id/51745/2/1113201201-Presentation.pdf•Gelombang VLF-EM •NA-MEMD •Filter Karous-Hjelt •Inversi •Finite Element

Line 5

Maulidina

INTERPRETASI KESELURUHAN SPASI 0.5

1113201201

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

110

120

130

140

150

160

170

Page 42: ANALISA STRUKTUR BAWAH PERMUKAAN TANAH DI …repository.its.ac.id/51745/2/1113201201-Presentation.pdf•Gelombang VLF-EM •NA-MEMD •Filter Karous-Hjelt •Inversi •Finite Element

Line 6

Maulidina

INTERPRETASI KESELURUHAN SPASI 0.5

1113201201

102030405060708090100110120130140150160170180190200210220

Page 43: ANALISA STRUKTUR BAWAH PERMUKAAN TANAH DI …repository.its.ac.id/51745/2/1113201201-Presentation.pdf•Gelombang VLF-EM •NA-MEMD •Filter Karous-Hjelt •Inversi •Finite Element

Line 7

Maulidina

INTERPRETASI KESELURUHAN SPASI 0.5

1113201201

2030405060708090100110120130140150160170180190

Page 44: ANALISA STRUKTUR BAWAH PERMUKAAN TANAH DI …repository.its.ac.id/51745/2/1113201201-Presentation.pdf•Gelombang VLF-EM •NA-MEMD •Filter Karous-Hjelt •Inversi •Finite Element

Line 8

Maulidina

INTERPRETASI KESELURUHAN SPASI 0.5

1113201201

102030405060708090100110120130140150160170180190200210

Page 45: ANALISA STRUKTUR BAWAH PERMUKAAN TANAH DI …repository.its.ac.id/51745/2/1113201201-Presentation.pdf•Gelombang VLF-EM •NA-MEMD •Filter Karous-Hjelt •Inversi •Finite Element

Line 9

Maulidina

INTERPRETASI KESELURUHAN SPASI 0.5

1113201201

102030405060708090100110120130140150160170180190200

Page 46: ANALISA STRUKTUR BAWAH PERMUKAAN TANAH DI …repository.its.ac.id/51745/2/1113201201-Presentation.pdf•Gelombang VLF-EM •NA-MEMD •Filter Karous-Hjelt •Inversi •Finite Element

Conclusion

Two Anomalies

Resistive

Conductive

120-220Ωm

1-60Ωm

andesite

wet clay

Page 47: ANALISA STRUKTUR BAWAH PERMUKAAN TANAH DI …repository.its.ac.id/51745/2/1113201201-Presentation.pdf•Gelombang VLF-EM •NA-MEMD •Filter Karous-Hjelt •Inversi •Finite Element

Thank You