Geofisika : Pengertian Geofisika Serta Metode Yang Digunakan Dalam Geofisika

Pengertian Geofisika. Secara etimologi, "geofisika" atau yang dalam bahasa Inggris disebut dengan "geophysics" merupakan kombinasi dari kata "geo" yang berarti bumi, dan "physics" yang berarti memiliki makna fisika. Sehingga secara umum, geophysics atau geofisika dapat diartikan sebagai suatu ilmu pengetahuan yang mempelajari bumi dengan menggunakan kaidah-kaidah atau prinsip-prinsip fisika. Atau dengan kata lain,  geofisika adalah ilmu yang menerapkan kaidah-kaidah atau prinsip-prinsip fisika untuk mengetahui dan memecahkan masalah yang berhubungan dengan bumi. 

Badan Tenaga Atom Nasional Indonesia, menjelaskan bahwa yang dimaksud dengan geofisika adalah pengetahuan mengenai sifat-sifat fisika bumi serta aplikasinya yang meliputi metode-metode seismik, magnetik, gravitasi, listrik, dan radioaktif. Sedangkan dalam Kamus Besar Bahasa Indonesia, geofisika diartikan dengan ilmu tentang sifat-sifat alami bumi (panas, magnetisme, dan lain sebagainya) serta gejala-gejalanya (mencakup bidang-bidang meteorologi, oseanografi, seismologi, vulkanologi, magnetisme, dan geodesi).

Baca juga : Pengertian Meteorologi, Klasifikasi Dan Skala Meteorologi, Serta Perbedaan Antara Meteorologi Dan Klimatologi

Dalam banyak hal, seringkali orang sulit membedakan antara geofisika dan geologi, karena memang batas di antara keduanya sangatlah tipis. Meskipun keduanya sama-sama mempelajari tentang bumi, tetapi di antara keduanya memiliki perbedaan yang mendasar. Menurut Djoko Santoso dalam bukunya yang berjudul "Pengantar Teknik Geofisika", dijelaskan bahwa :

• geologi, merupakan ilmu yang mempelajari bumi dengan melakukan penelitian langsung terhadap bebatuan, baik dari singkapan maupun dari pengeboran, serta meneliti gambaran tentang struktur, komposisi, dan sejarahnya yang dilakukan dengan beberapa analisis.
• geofisika, merupakan ilmu yang mempelajari bagian-bagian bumi yang tidak dapat terlihat langsung dari permukaan, melalui pengukuran sifat fisika-nya dengan peralatan yang tersedia di atas permukaan bumi, sehingga didapat informasi tentang struktur dan komposisi lapisan di dalam bumi.

Baca juga : Pengertian Klimatologi, Klasifikasi Dan Tujuan Klimatologi, Serta Perbedaan Antara Klimatologi Dan Meteorologi

Secara umum, penelitian yang dilakukan oleh geofisika adalah untuk mengetahui kondisi di bawah permukaan bumi dengan melibatkan pengukuran di atas permukaan bumi dari parameter-parameter fisika yang dimiliki oleh batuan di dalam bumi. Dari pengukuran yang dilakukan tersebut, dapat ditafsirkan bagaimana sifat-sifat dan kondisi di bawah permukaan bumi, baik secara vertikal maupun horizontal. Dalam skala yang berbeda, metode geofisika dapat diterapkan secara global untuk menentukan :

• struktur bumi secara lokal, untuk keperluan eksplorasi mineral dan pertambangan termasuk minyak bumi.
• struktur bumi skala kecil, untuk keperluan aplikasi geoteknik seperti penentuan fondasi bangunan, pembangunan infrastuktur seperti jembatan, jalan, dan lain sebagainya.

Baca juga : Teori Tentang Terbentuknya Benua

Dalam geofisika terdapat ilmu meteorologi, ionosfer, dan elektrisitas atmosferis. Ilmu geofisika  juga dapat dimanfaatkan untuk penyelidikan kebumian yang berkaitan dengan mitigasi bencana seperti gempa bumi dan aktivitas gunung berapi. Hal tersebut berkaitan dengan geofisika padat yang merupakan bagian dari ilmu fisika, yang didalamnya terdapat beberapa cabang ilmu, diantaranya seperti :

• seismologi, mempelajari tentang gempa bumi.
• vulkanologi, mempelajari tentang aktivitas gunung berapi.
• geomagnet, mempelajari tentang magnet bumi.
• tektonifisika, mempelajari tentang proses tektonik di permukaan bumi.
• geotermal, mempelajari tentang suhu di permukaan bumi.
• geokosmologi, mempelajari tentang asal usul bumi.
• geokronologi, mempelajari tentang umur bumi dan kejadian yang terdapat di dalamnya.
• gravitasi, mempelajari perputaran bumi pada porosnya. 

Baca juga : Pengertian Dan Jenis Gempa Bumi

Metode dalam Geofisika. Untuk pemanfaatan berbagai keperluan tersebut, tentunya diperlukan metode geofisika yang sesuai.  Philip Kearey dalam bukunya yang berjudul "An Introduction to Geophysical Exploration", menjelaskan bahwa metode geofisika dapat dibedakan menjadi empat metode utama yang dapat dipergunakan sesuai dengan tujuan dari survey geofisika tersebut, yaitu :

1. Metode Seismik.

Metode seismik merupakan suatu metode yang didasarkan pada konsep penjalaran gelombang pada mediun dalam bumi. Metode seismik terdiri dari :

• metode seismik aktif, yaitu refraksi dan refleksi yang merupakan metode konvensional. Metode ini menjadi standar dalam eksplorasi.
• metode seismik pasif, yaitu menggunakan gelombang seismik yang dihasilkan oleh alam sehingga dapat digunakan untuk  memprediksi gempa bumi. Metode ini jarang digunakan untuk kegiatan eksplorasi.

Dalam metode seismik : 

• parameter yang diukurkan adalah waktu tempuh gelombang seismik, baik pantul atau bias, amplitudo dan frekuensi gelombang seismik.
• sifat fisika yang digunakan adalah densitas dan modulus elastisitas yang menentukan kecepatan rambat gelombang seismik.

2. Metode Gravitasi.

Metode gravitasi merupakan suatu metode yang digunakan untuk melihat kondisi struktur bawah perukaan dan interpretasi kelayakan geothermal untuk eksplorasi lanjutan. Metode gravitasi digunakan sebagai metode skunder dalam kegiatan eksplorasi minyak bumi.

Dalam metode gravitasi :

• parameter yang diukur adalah perbedaan medan gravitasi atau variasi nilai percepatan gravitasi bumi pada posisi yang berbeda.
• sifat fisika yang digunakan adalah densitas.

3. Metode Magnetik.

Metode magnetik merupakan suatu metode geofisika yang banyak digunakan sebagai survei pendahuluan dalam kegiatan eksplorasi minyak bumi, panas bumi, monitoring gunung berapi, dan lain sebagainya. Hal tersebut dikarenakan, metode magnetik memiliki akurasi pengukuran yang cukup tinggi dengan operasi lapangan yang sederhana.

Dalam metode magnetik :

• parameter yang diukur adalah perbedaan nilai medan magnetik.
• suseptibilitas magnetik atau remanen magnetik.

4. Metode Elektrik.

Metode elektrik dapat dibedakan menjadi :

• metode resivitas. Metode resivitas atau metode geolistrik tahanan jenis digunakan untuk memetakan struktur geologi di bawah permukaan tanah. Dalam metode resivitas, parameter yang diukur adalah resivitas bumi, dan sifat fisika yang digunakan adalah konduktivitas elektrik.
• metode induksi polarisasi. Metode induksi polaritas menggunakan sifat kelistrikan dan polarisabilitas batuan untuk dasar. Efek polarisasi dapat terjadi karena energi kimia sehingga menimbulkan efek induksi polarisasi yaitu polarisasi membran dan polarisasi elektroda. Dalam metode induksi polarisasi, parameter yang diukur adalah polaritas tegangan, dan sifat fisika yang digunakan adalah kapasitansi elektrik.
• metode potensial diri. Metode potensial diri merupakan metode yang memanfaatkan parameter kelistrikan. Nilai potensial bumi dimanfaatkan sebagai parameter yang diukur. Metode ini sering digunakan dalam pengkajian monitoring seperti gunung berapi, rekahan, eksplorasi, dan lain sebagainya.  Dalam metode potensial diri, parameter yang diukur adalah  potensial elektrik, dan sifat fisika yang digunakan adalah konduktivitas elektrik.
• metode elektromagnetik. Metode elektromagnetik digunakan untuk melihat distribusi parameter fisika dalam lapisan bumi dengan karakternya yang mencakup panjang gelombang, amplitudo, kecepatan dan frekuensi. Dalam metode elektromagnetik, parameter yang diukur adalah respon dari radiasi elektromagnetik, dan sifat fisika yang digunakan adalah konduktivitas elektrik dan induksi.
• metode radar. Metode radar atau georadar  menggunakan gelombang elektromagnetik yang bersifat non destruktif dan resolusi tinggi sehingga mampu melakukan deteksi dengan baik kondisi di bawah tanah. Kelemahan dari metode ini adalah tidak mampu mendeteksi kedalaman melebihi 100 meter di bawah permukaan tanah. Dalam metode radar, parameter yang diukur adalah waktu tempuh dari sinyal radar yang terefleksi, dan sifat fisika yang digunakan adalah konstanta dielektrik.

Masing-masing dari metode geofisika tersebut memiliki sensitivitas yang berbeda terhadap parameter fisika yang diukur.

Baca juga : Struktur Lapisan Bumi

Demikian penjelasan berkaitan dengan pengertian geofisika serta metode yang digunakan dalam geofisika.

Semoga bermanfaat.