Estimasi Kecepatan Gelombang Kompresional Batuan Vulkanik Kompleks Gunungapi Arjuno Welirang Menggunakan Voigt-Reuss Bounds

Abstract

Kecepatan gelombang kompresional batuan dapat diketahui melalui pengukuran secara langsung atau melalui prediksi secara matematis menggunakan parameter lain. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk memperoleh kecepatan gelombang kompresional teoritik Vhitung pada batuan vulkanik berdasarkan komposisi mineralogi, memperoleh nilai kecepatan gelombang kompresional hasil pengukuran Vukur pada batuan vulkanik, serta membandingkan nilai Vhitung dengan Vukur. Penelitian ini dilakukan terhadap 20 core batuan vulkanik kompleks gunungapi Arjuno-Welirang yang memiliki struktur masif dengan komposisi basaltik hingga andesitik. Seluruh core dikelompokkan berdasarkan kesamaan petrologi menjadi enam kelompok sampel. Sebuah sayatan tipis diekstrak dari setiap kelompok sampel untuk keperluan kalkulasi Vhitung. Vhitung diperoleh menggunakan pendekatan Voigt-Reuss Bounds dengan parameter input modulus elastik (K; μ), densitas, dan persentase mineral konstituen. Komposisi mineral pada sampel diidentifikasi melalui analisis sayatan tipis menggunakan mikroskop polarisasi dan perangkat lunak pengolahan citra Jmicrovision. Vukur diperoleh dengan uji kecepatan pulsa ultrasonik. Rentang nilai Vhitung yang diperoleh adalah 6082.37 - 6417.21 ms^-1. Rentang nilai Vukur yang diperoleh adalah 3708.14 - 4950.45 ms^{- 1}. Nilai Vhitung dan Vukur yang tidak proporsional disebabkan oleh diterapkannya berbagai asumsi yang muncul pada proses identifikasi mineral kedalam kalkulasi Vhitung. Asumsi-asumsi tersebut menyebabkan nilai Vhitung yang diperoleh tidak mendekati kondisi ideal sebagaimana pada Vukur