GEOFIZIK (SG2012)

GEOFIZIK (SG2012/STAE2283)

RUJUKAN UNTUK KURSUS GEOFIZIK (SG2012/STAE228)

Reynolds J.M., 1997, An Introduction to Applied and Environmental Geophysics, John Wiley & Sons, 796ms

DOBRIN, M.B.1976. INTRODUCTION TO GEOPHYSICAL PROSPECTING (3 RD, EDITION) MC GRAW-HILL, NEW YORK. 630 MS.

TELFORD, W.M. ET AL.1976. APPLIED GEOPHYSICS, CAMBRIDGE UNIVERSITY PRESS, CAMBRIDGE. 860 MS.

KEAREY, P. AND BROOKS, M. 1984. AN INTRODUCTION TO GEOPHYSICAL EXPLORATION, BLACKWELL SCIENTIFIC PUBLICATION, OXFORD.

BECK, A.E., 1981. PHYSICAL PRINCIPLES OF EXPLORATION METHODS, THE MACMILLAN PRESS LTD. , LONDON.

PARASNIS, D.S. 1975. NINING GEOPHYSICS ELSEVIER,AMSTERDAM. 395 MS.

GRIFFITHS, D.H. AND KING, R.F. 1965. APPLIED GEOPHYSICS FOR ENGINEERS AND GEOLOGIST. PERGAMON PRESS, LONDON 223 MS.

GRANT, F.S AND WEST, F.G. 1965 INTERPRETATION THEORY IN APPLIED GEOPHYSICS. MC GRAW-HILL, NEW YORK. 583 MS.

SHERIF, R.E. 1971. ENCYCLOPEDIC DICTIONARY OF EXPLORATION GEOPHYSICS. SOCIETY OF EXPLORATION GEOPHYSICISTS, TULSA, OKLAHOMA. 266 MS.

ABDUL RAHIM SAMSUDIN, 1990, GEOFIZIK - KONSEP DAN PENGGUNAAN DBP, KL, 265 M.S.

DOBRIN, M.B. & SAVIT, C.H., 1988, INTRODUCTION TO GEOPHYSICAL PROSPECTING, FOURTH EDITION, MC GRAW - HILL BOOK COMPANY, NEW YORK, 867 MS.

PARASNIS D.S. PRINSIP-PRINSIP GEOFIZIK GUNAAN DEWAN BAHASA PUSTAKA (PENTERJEMAH A.RAHIM SAMSUDIN AND IDRUS SHUHUD)

JURNEL

GEOPHYSICS

GEOPHYSICAL PROSPECTING

GEOEXPLORATION

SAINS MALAYSIANA

APA DIA GEOFIZIK ?

Penggunaan konsep atau sifat fizik untuk mengkaji bumi.

GEOFIZIK TULEN : Bidang geofizik yang menggunakan fenomena fizik yang berlaku seperti medan magnet bumi, medan graviti bumi, gelombang siesmos, aliran haba dan lain-lain.

GEOFIZIK PENJELAJAHAN: Bidang geofizik yang digunakan untuk penjelajahan sumber bumi seperti bijih ekonomi (termasuk mineral industri), minyak dan air bawah tanah.

Teknik Geofizik yang digunakan adalah berdasarkan kepada beberapa sifat fizik batuan:

Hubungan Kaedah Geofizik & Sifat fizik

1. Kaedah graviti ---- ketumpatan

2. Kaedah magnet ---- kerentanan magnet

3. Kaedah seismos ---- halaju gelombang

4. Kaedah geoelektrik (Elektromagnet)--- kekonduksian

elektrik

5. Kaedah Radioaktif --- Sifat keradioaktifan

KAEDAH GRAVITI

Mengikut Hukum graviti Newton :

F = G mM/r ……(i)

r = jarak antara dua jisim m dan M.

G = pemalar graviti = 6.67 x 10^-11 (SI)(m/kg. S²)

F = m.g ……(ii)

Persamaan (i) = (ii)

G.m.M/r = m.g

Maka g = G.M/r

= G. M_e/R_e

Daya yang bertindak ke atas sesuatu jisim di atas permukaan bumi ialah :

1. Daya tarikan graviti (g)

2. Daya emparan akibat putaran bumi. (g_c)

Graviti Bumi

1. Bumi tidak berbentuk bulat (sfera) tetapi mirip kepada bentuk elips.

2. Nilai graviti berubah daripada 978 gal di garis khatulistiwa ke nilai 983 di titik kutub.

3. Rumus graviti antara bangsa digunakan untuk mengira nilai graviti bumi di mana-mana titik di atas permukaan bumi.

4. Tarikan graviti bumi ini adalah disebabkan oleh tarikan inti bumi. Hanya 0.3 % tarikan berasal daripada kerak bumi dan 15 % daripadanya disebabkan oleh bahan-bahan bumi pada kedalaman diantara 0 - 5 km iaitu 0.01 % daripada keseluruhan daya tarikan graviti bumi.

5. Perbezaan graviti adalah disebabkan oleh :

a) Bumi yang tidak berbentuk sfera.

b) Ketumpatan batuan yang tidak homogen (berbeza)

c) Perbezaan ketinggian stesen pengukuran.

d) Kesan pasang surut

6. Sebarang perbezaan nilai graviti bumi daripada nilai teori di kenali sebagai ANOMALI GRAVITI. Anomali ini diperolehi selepas membuat beberapa pembetulan terhadap data graviti yang diperolehi dilapangan.

Pembetulan tersebut ialah :

a) Pembetulan udara bebas

b) Pembetulan bouguer

c) Pembetulan latitud

d) Pembetulan terain

7. Faktor yang mengawal ketumpatan batuan:

a) Batuan sedimen

i) Ketumpatan butiran

ii) Keporosan

iii) Kandungan cecair

iv) Kemampatan - pemendapan

- dihiderasi koloid

- penghabluran semula mineral

b) Batuan ignius :

i) Kandungan mineral

ii) Tekstur

iii) Pemineralan

iv) Keporosan dan retakan dalam batuan

c) Batuan metamorf :

Ketumpatan batuan agak sukar dikaji dibandingkan dengan kedua-dua jenis batuan di atas. Ketumpatannya agak homogen dan pada amnya ketumpatan bertambah daripada yang berkomposisi asid ke berkomposisi bes.

Bagi ketiga-tiga jenis batuan Ketumpatan juga bergantung kepada darjah luluhawa. Secara amnya Batuan yang terluluhawa akan merendahkan ketumpatannya.

8. Nilai graviti mutlak.

a) Kaedah pendulum

b) Kaedah jatuhan beban

9. Nilai graviti relatif :

a) Perbezaan graviti di antara dua titik

b) Alat yang digunakan ialah GRAVIMETER(Gravity meter)

- spring yang terdapat jisim dihujungnya

- sebarang perbezaan graviti ditunjukkan oleh pemanjangan spring

c) Pengukuran di lapangan:

- Tentukan stesen induk dan lakukan pengukuran disemua stesen lapangan

- Dapatkan perbezaan gravity diantara stesen lapanagn dan stesen induk

- Lakukan pembetulan graviti (Pembetulan udara bebas, bouguer, latitud dan terain serta pembetulan rayapan).

- Beza graviti yang diperolehi adalah ANOMALI BOUGUER RELATIF.

- Buatkan peta anomali dan pentafsiran kualitatif dan kuantitatif.

10. Menentukan ketumpatan batuan :

- Pengukuran di makmal

- Pengukuran di lapangan :

i) Kaedah Parasnis

ii) Kaedah Nettleton

11. Pembetulan data graviti lapangan

1. Pembetulan rayapan :

i) Bacaan graviti di stesen induk diulang dua atau tiga kali dan masa setiap bacaan diambil dicatitkan.

ii) Plot lengkung rayapan dengan menganggap graviti berubah secara linear.

iii) Pembetulan dilakukan langsung daripada graf

2. Pembetulan latitud (g_q)

i) Nilai graviti bertambah dari titik khatulistiwa ke titik kutub.

ii) Pembetulan dibuat berdasarkan kepada rumus :

g_q =9780490 ( 1 + 0.0052884 Sin²q- 0.0000059 Sin ²2q)

q = garis latitud

iii) Jika beza latitud kecil, rumus berikut boleh digunakan :

g_q = A B/r (Sin 2q)

= 0.8122 Sin 2 q( miligal / km )

3. Pembetulan Ketinggian :

i ) Pembetulan Udara Bebas

g_f= 2 g h / R

= 0.3086 h miligal ( h ialah ketinggian dalam meter)

= 0.09406 h miligal ( h ialah ketinggian dalam kaki)

ii) Pembetulan bouguer

g_b= 2. G .d.h miligal

= 0.04191.d. h miligal ( h ialah ketinggian dalam meter)

= 0.01277.d .h miligal ( h ketinggian dalam kaki )

d = ialah ketumpatan.

4. Pembetulan Terain ( topografi)(g_t)

i ) Pembetulan ini mengambil kira kesan tarikan oleh topografi disekeliling stesen ukuran.

ii) Memerlukan carta Hammer dan peta topografi yang sama skalanya.

iii) Pembetulan topografi dilakukan dengan menggunakan carta Hammer dan jadual pembetulan berdasarkan beza ketinggian.

iv) Pembetulan ini perlu dicampurkan dengan data graviti lapangan.

12. ANOMALI GRAVITI

g_m= g_o + g_q - g _f+ g_b + g_t( jika h + ve )

= g_o + g_q + g _f - g_b + g_t( jika h - ve )

jika g_m= 0 ,

Ia menunjukkan jisim dibawah paras datum adalah homogen ie. Nilai ketumpatan adalah tetap.

g_m= beza graviti antara stesen lapangan dan stesen bes

g_o = beza graviti sebelum pembetulan(graviti cerapan)

g_q = pembetulan latitud ,

g_f = pembetulan udara bebas ,

g_b = pembetulan bouguer ,

g_t= pembetulan terain

i) ANOMALI GRAVITI terbahagi kepada dua jenis:

a. Anomali rantau

Ciri-cirinya ialah:

- Magnitud Besar

- Kecerunan kecil

- Anomali yang disebabkan oleh struktur geologi yang besar dan jauh ke dalam bumi.

b Anomali tempatan :

Ciri-cirinya ialah:

- Kecil dan bersifat tempatan

- Kecerunan tinggi

- Disebabkan oleh struktur cetek

ii) Cara pemisahan anomali rantau dan anomali tempatan :

a. Dengan menggunakan kaedah grafik

b. Dengan menggunakan kaedah analitik eg. Kaedah Griffin

13. PENTAFSIRAN GRAVITI ANOMALI.

i ) Anomali wujud kerana adanya perbezaan ketumpatan batuan di bawah permukaan bumi.

ii) Anomali dipersembahkan sebagai PETA ANOMALI atau profil dua matra.

iii) Peta anomali menunjukkan garis-garis kontur sama anomali yang dapat ditafsirkan secara kualitatif atau kuantitatif.

iv) Pentafsiran kualitatif dibuat berdasarkan :

a) Bentuk kontur - trend struktur di kawasan kajian

b) Kecerunan kontur eg. cerun tinggi - sesar ?

c) Kaitan dengan geologi permukaan

d) Kaitan dengan struktur batuan di permukaan bumi

e) Magnitud anomali

· tinggi - menunjukkan batuan bes atau batuan dasar yang telahterangkat

· rendah - kemungkinan batuan granit / sedimen

v) Pentafsiran kuantitatif :

Sebelum sesuatu pentafsiran kuantitatif dibuat, anomali rantau hendaklah diperkira-

kan terlebih dahulu dan ditolak daripada anomali yang dicerap selepas pembetulan.

Pentafsiran dilakukan dengan membuat beberapa andaian tentang bentuk model 2

matra atau 3 matra yang difikirkan munasabah.

1.sfera

2.korok

3.selinder

4.sesar

Parameter yang boleh diukur :

1.kelebaran

2.kedalaman

3.kemiringan sempadan batuan (granit / sedimen)

4.beza ketumpatan (literatur, sampel)

Bentuk model 2 matra secara anggaran boleh diperolehi dengan melakukan

pengiraan anomali teori dan membandingkannya dengan anomali cerapan.

Ini boleh dilakukan dengan menggunakan komputer.