33
BAB I PENDAHULUAN A. LATAR BELAKANG MASALAH Geofisika adalah ilmu yang mempelajari tentang pembentukan keadaan permukaan bumi dan atmosfer, seperti perubahan angin, iklim, dan beberapa sifat fisik lain yang mempengaruhi permukaan bumi. Bidang kajian ilmu geofisika meliputi meteorologi (udara), geofisika bumi padat, dan oseanografi (laut). Beberapa contoh kajian dari geofisika bumi padat misalnya seismologi yang mempelajari gempa bumi, ilmu tentang gunung api (Gunung Berapi) atau volcanology, geodinamika yang mempelajari dinamika pergerakan lempeng-lempeng di bumi, dan eksplorasi seismik yang digunakan dalam pencarian hidrokarbon. Penelitian geofisika untuk mengetahui kondisi di bawah permukaan bumi melibatkan pengukuran di atas permukaan bumi dari parameter-parameter fisika yang dimiliki oleh batuan di dalam bumi. Dari pengukuran ini dapat ditafsirkan bagaimana sifat-sifat dan kondisi di bawah permukaan bumi baik itu secara vertikal maupun horisontal. Dalam skala yang berbeda, metode geofisika dapat diterapkan secara global yaitu untuk Linda/Geofisika/Metode Geomagnetik Page 1

METODE GEOMagnet Chullin

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: METODE GEOMagnet Chullin

BAB I

PENDAHULUAN

A. LATAR BELAKANG MASALAH

Geofisika adalah ilmu yang mempelajari tentang pembentukan

keadaan permukaan bumi dan atmosfer, seperti perubahan angin, iklim,

dan beberapa sifat fisik lain yang mempengaruhi permukaan bumi. Bidang

kajian ilmu geofisika meliputi meteorologi (udara), geofisika bumi padat,

dan oseanografi (laut). Beberapa contoh kajian dari geofisika bumi padat

misalnya seismologi yang mempelajari gempa bumi, ilmu tentang gunung

api (Gunung Berapi) atau volcanology, geodinamika yang mempelajari

dinamika pergerakan lempeng-lempeng di bumi, dan eksplorasi seismik

yang digunakan dalam pencarian hidrokarbon.

Penelitian geofisika untuk mengetahui kondisi di bawah

permukaan bumi melibatkan pengukuran di atas permukaan bumi dari

parameter-parameter fisika yang dimiliki oleh batuan di dalam bumi. Dari

pengukuran ini dapat ditafsirkan bagaimana sifat-sifat dan kondisi di

bawah permukaan bumi baik itu secara vertikal maupun horisontal.

Dalam skala yang berbeda, metode geofisika dapat diterapkan

secara global yaitu untuk menentukan struktur bumi, secara lokal yaitu

untuk eksplorasi mineral dan pertambangan termasuk minyak bumi dan

dalam skala kecil yaitu untuk aplikasi geoteknik (penentuan pondasi

bangunan, dll).

Secara umum, metode geofisika dibagi menjadi dua kategori yaitu

metode pasif dan aktif. Metode pasif dilakukan dengan mengukur medan

alami yang dipancarkan oleh bumi. Metode aktif dilakukan dengan

membuat medan gangguan kemudian mengukur respons yang dilakukan

oleh bumi. Medan alami yang dimaksud disini misalnya radiasi gelombang

gempa bumi, medan gravitasi bumi, medan magnetik bumi, medan listrik

dan elektromagnetik bumi serta radiasi radioaktivitas bumi. Medan buatan

Linda/Geofisika/Metode GeomagnetikPage 1

Page 2: METODE GEOMagnet Chullin

dapat berupa ledakan dinamit, pemberian arus listrik ke dalam tanah,

pengiriman sinyal radar dan lain sebagainya.

Secara praktis, metode yang umum digunakan di dalam geofisika

tampak seperti tabel di bawah ini:

Metode Parameter yang diukur Sifat-sifat fisika yang

terlibat

Seismik Waktu tiba gelombang

seismik pantul atau bias,

amplitudo dan

frekuensigelombang seismik

Densitas dan modulus

elastisitas yang

menentukan kecepatan

rambat gelombang

seismik

Gravitasi Variasi harga percepatan

gravitasi bumi pada posisi

yang berbeda

Densitas

Magnetik Variasi harga intensitas

medan magnetik pada posisi

yang berbeda

Suseptibilitas atau

remanen magnetik

Resistivitas Harga resistansi dari bumi Konduktivitas listrik

Polarisasi

terinduksi

Tegangan polarisasi atau

resistivitas batuan sebagai

fungsi dari frekuensi

Kapasitansi listrik

Potensial diri Potensial listrik Konduktivitas listrik

Elektromagnetik Respon terhadap radiasi

elektromagnetik

Konduktivitas atau

Induktansi listrik

Radar Waktu tiba perambatan

gelombang radar

Konstanta dielektrik

Metode geomagnetik adalah metoda pendugaan bawah permukaan

dengan memanfaatkan sifat fisis bumi. Metoda geomagnetik merupakan

salah satu metoda geofisika yang dapat digunakan dalam eksplorasi bahan

tambang, terutama logam. Kepekaan magnetik (susceptibility) yang

Linda/Geofisika/Metode GeomagnetikPage 2

Page 3: METODE GEOMagnet Chullin

dimiliki batuan merupakan karakteristik batuan yang menggambarkan

jumlah dari materi batuan yang dapat dirubah menjadi magnet.

Dari berbagai macam metode seperti yang disebut di atas, metode

Geomagnetik merupakan salah satu metode yang masih banyak digunakan

hingga saat ini. Oleh karena itu, perlu adanya pembahasan khusus

mengenai metode geomagnetik ini.

B. PERUMUSAN MASALAH

1. Bagaimana gambaran umum metode geomagnetik ?

2. Apa saja sifat-sifat kemagnetan material ?

3. Bagaimana sifat kemagnetan batuan ?

4. Bagaimana sifat kemagnetan bumi ?

5. Bagaimana metode geomagnetik dalam survei geofisika ?

6. Bagaimana metode pengukuran data geomagnetik ?

7. Bagaimana pengolahan data geomagnetik ?

8. Bagaimana interpretasi data geomagnetik ?

C. TUJUAN PENULISAN

1. Mengetahui tentang metode magnetik.

2. Mengetahui macam-macam sifat kemagnetan material

3. Mengetahui macam-macam sifat magnetik batuan

4. Mengetahui tentang sifat kemagnetan bumi

5. Mengetahui tentang metode pengukuran data geomagnetik

6. Mengetahui tentang pengaksesan data IGRF

7. Mengetahui tentang pengolahan data geomagnetik

8. Mengetahui tentang interpretasi data geomagnetik

9. Memenuhi tugas untuk mata kuliah Geofisika

D. MANFAAT PENULISAN

1. Manfaat teoritis

Secara umum, makalah ini diharapkan dapat memberikan sumbangan

kepada pembelajaran Fisika

2. Manfaat praktis

a. Membantu mahasiswa dalam mempelajari Geofisika.

Linda/Geofisika/Metode GeomagnetikPage 3

Page 4: METODE GEOMagnet Chullin

b. Membantu mahasiswa dalam mempelajari metode geofisika,

khususnya metode geomagnetik

c. Dapat dimanfaatkan oleh guru Fisika dan Geografi sebagai referensi

pembelajarannya mengenai metode geomagnetik.

Linda/Geofisika/Metode GeomagnetikPage 4

Page 5: METODE GEOMagnet Chullin

BAB II

PEMBAHASAN

A. Gambaran Umum Metode Geomagnetik

Metoda geomagnetik adalah suatu metoda pengolahan data potensial

untuk mendapatkan gambaran bawah permukaan bumi atau benda dengan

karakteristik magnetik tertentu. Metode ini didasarkan pada pengukuran

intensitas medan magnet yang dimiliki batuan. Sifat magnet ini ada karena

pengaruh dari medan magnet bumi pada waktu pembentukan batuan

tersebut. Dalam metode geomagnetik ini, bumi diyakini sebagai batang

magnet raksasa di mana medan magnet utama bumi dihasilkan. Kerak

bumi menghasilkan medan magnet jauh lebih kecil daripada medan utama

magnet yang dihasilkan bumi secara keseluruhan. Medan magnet yang

teramati pada bagian bumi tertentu, biasanya disebut anomali magnetik

yang dipengaruhi suseptibilitas batuan tersebut dan remanen magnetiknya.

Berdasarkan pada anomali magnetik batuan ini, pendugaan sebaran batuan

yang dipetakan baik secara lateral maupun vertikal.

Eksplorasi menggunakan metode magnetik, pada dasarnya terdiri atas

tiga tahap, yaitu akuisisi data lapangan, processing, interpretasi. Setiap

tahap terdiri dari beberapa perlakuan atau kegiatan. Pada tahap akuisisi,

dilakukan penentuan titik pengamatan dan pengukuran dengan satu atau

dua alat. Untuk koreksi data pengukuran dilakukan pada tahap processing.

Koreksi pada metode magnetik terdiri atas koreksi harian (diurnal),

koreksi topografi (terrain) dan koreksi lainnya. Sedangkan untuk

interpretasi dari hasil pengolahan data dengan menggunakan software

diperoleh peta anomali magnetik.

Metode ini didasarkan pada perbedaan tingkat magnetisasi suatu

batuan yang diinduksi oleh medan magnet bumi. Hal ini terjadi sebagai

akibat adanya perbedaan sifat kemagnetan suatu material. Kemampuan

untuk termagnetisasi tergantung dari suseptibilitas magnetik masing-

masing batuan. Harga suseptibilitas ini sangat penting di dalam pencarian

Linda/Geofisika/Metode GeomagnetikPage 5

Page 6: METODE GEOMagnet Chullin

benda anomali karena sifat yang khas untuk setiap jenis mineral atau

mineral logam. Harganya akan semakin besar bila jumlah kandungan

mineral magnetik pada batuan semakin banyak.

Pengukuran magnetik dilakukan pada lintasan ukur yang tersedia

dengan interval antar titik ukur 10 m dan jarak lintasan 40 m. Batuan

dengan kandungan mineral-mineral tertentu dapat dikenali dengan baik

dalam eksplorasi geomagnet yang dimunculkan sebagai anomali yang

diperoleh merupakan hasil distorsi pada medan magnetik yang diakibatkan

oleh material magnetik kerak bumi atau mungkin juga bagian atas mantel.

Metode magnetik memiliki kesamaan latar belakang fisika dengan

metode gravitasi, kedua metode sama-sama berdasarkan kepada teori

potensial, sehingga keduanya sering disebut sebagai metode potensial.

Namun demikian, ditinjau ari segi besaran fisika yang terlibat, keduanya

mempunyai perbedaan yang mendasar. Dalam magnetik harus

mempertimbangkan variasi arah dan besaran vektor magnetisasi,

sedangkan dalam gravitasi hanya ditinjau variasi besar vektor percepatan

gravitasi. Data pengamatan magnetik lebih menunjukkan sifat residual

kompleks. Dengan demikian, metode magnetik memiliki variasi terhadap

waktu lebih besar. Pengukuran intensitas medan magnetik bisa dilakukan

melalui darat, laut dan udara.

Metode magnetik sering digunakan dalam eksplorasi pendahuluan

minyak bumi, panas bumi, dan batuan mineral serta bisa diterapkan pada

pencarian prospek benda-benda arkeologi.

B. Sifat Kemagnetan Material

Pada mulanya penemuan obyek-obyek geologi, termasuk mineral-

mineral ekonomis, di bawah permukaan ditemukan secara kebetulan. Ilmu

kebumian terutama ilmu fisika belum berperan, sebab obyek-obyek

geologi tersebut belum dipahami dengan baik, sehingga sifat-sifat fisika,

serta prinsip-prinsip fisika untuk mendeteksinya belum diketahui. Setelah

itu para ilmuwan kemudian menciptakan metode-metode untuk melakukan

survei yang salah satunya adalah survei geomagnet.

Linda/Geofisika/Metode GeomagnetikPage 6

Page 7: METODE GEOMagnet Chullin

Dalam survei geomagnet sendiri diperlukan pengertian dasar-dasar

fisika tentang kemagnetan, antara lain:

Gaya Magnetik

Jika dua buah benda atau kutub magnetik terpisah pada jarak r dan

muatannya masing-masing m1 dan m2 maka gaya magnetik yang

dihasilkan adalah :

rr

mmF

2

211

dengan : = permeabilitas magnetik yan menunjukkan sifat suatu

medium

F

= gaya magnetik pada m2

r

= vektor satuan ber-arah dari m1 ke m2

Kuat Medan Magnetik

Kuat medan magnetik pada suatu titik dengan jarak r dari muatannya

dapat dinyatakan sebagai :

rr

mH

2

1

Intensitas Magnetik

Suatu benda magnetik yang ditempatkan pada suatu medan magnet

dengan kuat medan H, maka akan terjadi polarisasi magnetik pada benda

tersebut yang besarnya diberikan oleh :

M

biasa disebut juga sebagai Intensitas Magnetik dan k adalah

kerentanan magnetik yang merefleksikan sifat kemagnetan suatu benda

atau batuan.

Susceptibilitas / Kerentanan Magnetik

Susceptibilitas magnetik adalah suatu ukuran termagnetisasi dari

suatu material karena pengaruh medan magnet eksternal. Hubungan k

dalam satuan SI dan emu dinyatakan sebagai :

Linda/Geofisika/Metode GeomagnetikPage 7

HkM

Page 8: METODE GEOMagnet Chullin

k = 4 k’

di mana k' adalah susceptibilitas magnetik dalam satuan emu dan k

adalah susceptibilitas magnetik dalam satuan SI.

Kepekaan volume k, nilai tanpa satuan dimensi, yang digambarkan

sebagai perbandingan dari material termagnetisasi J (per unit volume)

terhadap medan magnet eksternal H:

J = k H

Massa susceptibilitas χ memiliki satuan m3kg-1, merupakan

perbandingan dari material termagnetisasi J (per satuan massa) terhadap

medan magnet eksternal H:

J = χ H

Harga susceptibilitas ini sangat penting didalam pencarian benda

anomali karena sifatnya yang sangat khas untuk setiap jenis mineral atau

mineral logam.

Induksi Magnetik

Adanya medan magnetik regional yang berasal dari bumi dapat

menyebabkan terjadinya induksi magnetik pada batuan yang mempunyai

susceptibilitas baik. Total medan magnetik yang dihasilkan pada batuan ini

dinyatakan sebagai induksi magnetik.

Medan magnetik yang terukur oleh magnetometer adalah medan

magnet induksi termasuk efek magnetisasi yang diberikan oleh

persamaan :

HkMHB

100

Di mana adalah permeabilitas magnetik ruang hampa dan = (1+k)

adalah permeabilitas magnetik relatif, sehingga persamaan di atas dapat

dituliskan juga dalam :

HB

0

Persamaan ini menunjukkan bahwa jika medan magnetik remanen

dan luar bumi diabaikan, medan magnet total yang terukur oleh

magnetometer di permukaan bumi adalah penjumlahan dari medan bumi

Linda/Geofisika/Metode GeomagnetikPage 8

Page 9: METODE GEOMagnet Chullin

utama H dan variasinya (M). M adalah anomali magnet dalam eksplorasi

magnetik.

Momen Magnet (M)

Besaran vektor yang memanjang dari kutub negatif ke kutub positif.

C. Sifat Magnetik Batuan

Setiap jenis batuan mempunyai sifat dan karakteristik tertentu dalam

medan magnet. Adanya perbedaan serta sifat yang khusus dari tiap jenis

batuan serta mineral memudahkan kita didalam pencarian bahan-bahan

tersebut.

Untuk lebih mempermudah penafsiran umumnya dilakukan

klasifikasi batuan atau mineral berdasarkan sifat magnetik yang ditunjukan

oleh kerentanan magnetiknya sebagai berikut:

1. Diamagnetik

Dalam batuan diamagnetik atom-atom pembentuk batuan mempunyai

kulit elektron berpasangan dan mempunyai spin yang berlawanan dalam

tiap pasangan. Jika mendapat medan magnet dari luar orbit, elektron

tersebut akan berpresesi yang menghasilkan medan magnet lemah yang

melawan medan magnet luar. Batuan jenis ini mempunyai susceptibilitas

(k) negatif dan kecil dan tidak tergantung dari medan magnet luar.

Contoh : bismuth, grafit, gipsum, marmer, kuarsa, garam.

2. Paramagnetik

Di dalam batuan paramagnetik terdapat kulit elektron terluar yang

belum jenuh yakni terdapat elektron yang spinnya tidak berpasangan dan

mengarah pada spin yang sama. Jika terdapat medan magnetik luar, spin

tersebut berpresesi menghasilkan medan magnet yang mengarah searah

dengan medan tersebut sehingga memperkuatnya. Akan tetapi, momen

magnetik yang terbentuk terorientasi acak oleh agitasi termal. Oleh karena

itu, bahan tersebut dapat dikatakan mempunyai sifat susceptibilitas (k)

positif dan sedikit lebih besar dari satu. Susceptibilitas (k) bergantung

pada temperatur.

Contoh : piroksen, olivin, garnet, biotit, amfibolit dll.

Linda/Geofisika/Metode GeomagnetikPage 9

Page 10: METODE GEOMagnet Chullin

3. Ferromagnetik

Terdapat banyak kulit elektron yang hanya diisi oleh suatu electron

sehingga mudah terinduksi oleh medan luar. Keadaan ini diperkuat lagi

oleh adanya kelompok-kelompok bahan berspin searah yang membentuk

dipol-dipol magnet (domain) mempunyai arah sama, apalagi jika di dalam

medan magnet luar. Batuan ini mempunyai sifat susceptibilitas (k) positif

dan jauh lebih besar dari satu. Susceptibilitas (k) bergantung dari

temperatur.

Contoh : besi, nikel, kobalt.

D. Magnet Bumi

Penyebab utama kemagnetan bumi sekitar 99% adalah gejala yang

terjadi di dalam bumi sesuai dengan teori magnetohidrodinamis. Teori ini

menyebutkan bahwa kemagnetan bumi disebabkan oleh arus listrik yang

terbentuk karena adanya proses rotasi bumi dan arus konveksi, sehingga

menginduksi material-material bersifat magnetik di dekatnya dan

mempengaruhi perubahan variasi medan magnet. Sifat kemagnetan bumi

ini terpolarisasi menjadi dua kutub yakni kutub utara dan kutub selatan,

sehingga seolah-olah di dalam bumi ini terdapat magnet batang yang

sangat besar dengan dua kutub yang letaknya terpisah jauh.

Para pakar telah sepakat bahwa bumi merupakan medan magnet yang

luar biasa besarnya, sebagaimana jarum kompas selalu menunjuk ke arah

utara dan selatan kutub magnet bumi.

Linda/Geofisika/Metode GeomagnetikPage 10

Page 11: METODE GEOMagnet Chullin

Kedua kutub magnet bumi dikenal sebagai “Geomagnetic Poles” yang

merupakan kutub teoritis dimana sumbu magnet membuat sudut ± 11,5˚

dengan sumbu rotasi bumi yaitu pada :

a. Utara / kutub negatif magnet terletak di “ Pulau Canadian Artik ”

dengan posisi lintang : 75.50 LS dan Bujur : 100.40 BB.

b. Selatan / kutub positif magnet terletak di “ Pantai Selatan Antartika

dari Tasmania “ dengan posisi lintang : 66.50 LS dan Bujur : 1400

BT

Mineral atau batuan yang terdapat di permukaan bumi ada yang

mempunyai kekuatan (gaya) untuk tarik-menarik atau tolak-menolak

sesama benda. Secara umum, dapat dikatakan bahwa benda itu bersifat

magnet. Beberapa batuan yang bersifat magnetit (Fe3O4), hematit (Fe2O3),

ilmenit (FeTiO3), dan sebagainya. Dengan mempelajari bekas-bekas arah

yang ditunjukkan oleh mineral-mineral yang bersifat magnetis itu dalam

batuan secara palaeomagnetis, telah diketahui bahwa gaya medan magnet

bumi telah mengalami perubahan / pergeseran arah selama sejarah

pembentukannya.

Medan magnet bumi terkarakterisasi oleh parameter fisis atau disebut

juga elemen medan magnet bumi (gambar 1), yang dapat diukur yaitu

meliputi arah dan intensitas kemagnetannya. Parameter fisis tersebut

meliputi :

Linda/Geofisika/Metode GeomagnetikPage 11

Page 12: METODE GEOMagnet Chullin

Deklinasi (D), yaitu sudut antara utara magnetik dengan komponen

horizontal yang dihitung dari utara menuju timur

Inklinasi(I), yaitu sudut antara medan magnetik total dengan

bidang horizontal yang dihitung dari bidang horizontal menuju

bidang vertikal ke bawah.

Intensitas Horizontal (H), yaitu besar dari medan magnetik total

pada bidang horizontal.

Medan magnetik total (F), yaitu besar dari vektor medan magnetik

total.

Gambar 1. tiga elemen medan magnet bumi

Medan magnet utama bumi tidak konstan, tetapi mengalami

perubahan terhadap waktu, sesuai keadaan di dalam bumi. Hal tersebut

ditunjukkan dalam studi peleomagnetik bahwa banyak batuan di kerak

bumi dengan posisi sebelah menyebelah yang memiliki arah kutub

kemagnetan yang berkebalikan. Perubahan kemagnetan bumi akibat

aktivitas bumi sendiri ini sangat lamban dan biasa disebut variasi sekuler.

Besarnya variasi ini untuk setiap tempat tidak sama, tetapi dalam skala

regional masih sama.

Beberapa ahli menduga perubahan ini diakibatkan aktivitas arus

konveksi yang berada di dalam inti bumi yang menimbulkan kelistrikan

Linda/Geofisika/Metode GeomagnetikPage 12

Page 13: METODE GEOMagnet Chullin

sehingga medan magnet yang ditimbulkan mempengaruhi medan magnet

di sekitarnya. W.M. Elsasser (1939) menyimpulkan material inti bumi

yang dominan adalah besi yang merupakan konduktor yang baik. Gerakan

inti bumi cair inilah yang memungkinkan arus listrik kemudian

menimbulkan medan magnet bumi utama.

Karena medan magnet utama bumi berubah terhadap waktu, maka

untuk menyeragamkan nilai-nilai medan utama magnet bumi, dibuat

standar nilai yang disebut International Geomagnetics Reference Field

(IGRF) yang diperbaharui setiap 5 tahun sekali. Nilai-nilai IGRF tersebut

diperoleh dari hasil pengukuran rata-rata pada daerah luasan sekitar 1 juta

km2 yang dilakukan dalam waktu satu tahun.

Medan magnet bumi terdiri dari 3 bagian :

1. Medan magnet utama (main field)

Medan magnet utama dapat didefinisikan sebagai medan rata-rata

hasil pengukuran dalam jangka waktu yang cukup lama mencakup daerah

dengan luas lebih dari 106 km2.

2. Medan magnet luar (external field)

Pengaruh medan luar berasal dari pengaruh luar bumi yang

merupakan hasil ionisasi di atmosfer yang ditimbulkan oleh sinar

ultraviolet dari matahari. Karena sumber medan luar ini berhubungan

dengan arus listrik yang mengalir dalam lapisan terionisasi di atmosfer,

maka perubahan medan ini terhadap waktu jauh lebih cepat. Beberapa

sumber medan luar antara lain :

a) perubahan konduktivitas listrik lapisan atmosfer dengan siklus 11

tahun.

b) variasi harian dengan periode 24 jam yang berhubungan dengan

pasang surut matahari dan mempunyai jangkauan 30 nT.

c) variasi harian dengan periode 25 jam yang berhubungan dengan

pasang surut bulan dan mempunyai jangkauan 2 nT.

Linda/Geofisika/Metode GeomagnetikPage 13

Page 14: METODE GEOMagnet Chullin

d) badai magnetik yang bersifat acak dan mempunyai jangkauan

sampai dengan 1000 nT.

3. Medan magnet anomali

Medan magnet anomali sering juga disebut medan magnet lokal

(crustal field). Medan magnet anomali merupakan bagian dari medan

magnet bumi yang ditimbulkan karena ketidakteraturan distribusi material

magnetik di kerak bumi bagian luar. Materi penyusun kerak bumi tidak

homogen yang terlihat dari adanya anomali sampai kedalaman beberapa

puluh kilometer. Anomali medan magnet bumi ini biasanya bersifat lokal

sehingga tidak terlihat pada peta-peta isomagnetik secara regional. Untuk

kegiatan ekplorasi menggunakan metode magnet bumi akan selalu

berkaitan dengan anomali medan magnet, karena nilai anomali yang

terdeteksi di lapangan akan diinterpretasi untuk mengidentifikasi penyebab

anomali ini.

Medan magnet anomali ini dihasilkan oleh batuan yang mengandung

mineral bermagnet seperti magnetite (Fe7 S8 ), titanomagnetite (Fe2T iO4 )

dan lain-lain yang berada di kerak bumi. Berdasarkan sifat medan magnet

bumi dan sifat kemagnetan bahan pembentuk batuan, maka bentuk medan

magnetik anomali yang ditimbulkan oleh benda penyebabnya bergantung

pada :

a) inklinasi medan magnet bumi di sekitar benda penyebab

b) geometri dari benda penyebab

c) kecenderungan arah dipol-dipol magnet di dalam benda penyebab

d) orientasi arah dipol-dipol magnet benda penyebab terhadap arah

medan bumi

E. Metode Geomagnetik dalam Survei Geofisika

Batuan di dalam bumi mengandung mineral-mineral yang sebagian

juga memiliki sifat kemagnetan. Mineral tersebut terinduksi medan

Linda/Geofisika/Metode GeomagnetikPage 14

Page 15: METODE GEOMagnet Chullin

magnet bumi dan menimbulkan medan magnet sekunder. Hal inilah yang

menjadi dasar metode geomagnet.

Dalam survei dengan metode magnetik yang menjadi target dari

pengukuran adalah variasi medan magnetik yang terukur di permukaan

(anomali magnetik). Secara garis besar anomali medan magnetik

disebabkan oleh medan magnetik remanen dan medan magnetik induksi.

Medan magnet remanen mempunyai peranan yang besar terhadap

magnetisasi batuan yaitu pada besar dan arah medan magnetiknya serta

berkaitan dengan peristiwa kemagnetan sebelumnya sehingga sangat rumit

untuk diamati. Anomali yang diperoleh dari survei merupakan hasil

gabungan medan magnetik remanen dan induksi, bila arah medan magnet

remanen sama dengan arah medan magnet induksi maka anomalinya

bertambah besar. Demikian pula sebaliknya. Dalam survei magnetik, efek

medan remanen akan diabaikan apabila anomali medan magnetik kurang

dari 25 % medan magnet utama bumi, sehingga dalam pengukuran medan

magnet berlaku :

HT=HM +H L+H A

dengan : HT : medan magnet total bumi

H M : medan magnet utama bumi

H L : medan magnet luar

H A : medan magnet anomali

F. Metode Pengukuran Data Geomagnetik

Dalam melakukan pengukuran geomagnetik, peralatan paling utama

yang digunakan adalah magnetometer. Peralatan ini digunakan untuk

mengukur kuat medan magnetik di lokasi survei. Salah satu jenisnya adalah

Proton Precission Magnetometer (PPM) yang digunakan untuk mengukur

Linda/Geofisika/Metode GeomagnetikPage 15

Page 16: METODE GEOMagnet Chullin

nilai kuat medan magnetik total. Peralatan lain yang bersifat pendukung di

dalam survei magnetik adalah Global Positioning System (GPS). Peralatan ini

digunaka untuk mengukur posisi titik pengukuran yang meliputi bujur,

lintang, ketinggian, dan waktu. GPS ini dalam penentuan posisi suatu titik

lokasi menggunakan bantuan satelit. Penggunaan sinyal satelit karena sinyal

satelit menjangkau daerah yang sangat luas dan tidak terganggu oleh gunung,

bukit, lembah dan jurang.

Beberapa peralatan penunjang lain yang sering digunakan di dalam

survei magnetik, antara lain (Sehan, 2001) :

a. Kompas geologi, untuk mengetahui arah utara dan selatan dari medan

magnet bumi.

b. Peta topografi, untuk menentukan rute perjalanan dan letak titik

pengukuran pada saat survei magnetik di lokasi

c. Sarana transportasi

d. Buku kerja, untuk mencatat data-data selama pengambilan data

e. PC atau laptop dengan software seperti Surfer, Matlab, Mag2DC, dan

lain-lain.

Pengukuran data medan magnetik di lapangan dilakukan

menggunakan peralatan PPM, yang merupakan portable magnetometer. Data

yang dicatat selama proses pengukuran adalah hari, tanggal, waktu, kuat

medan magnetik, kondisi cuaca dan lingkungan.

Tabel 2. Contoh form untuk mencatat data hasil pengukuran

No Stasiun

Pengukuran

Waktu Posisi Geografis Kuat

Medan

Keadaan

LokasiTgl. Jam Bujur Lintang Tinggi

1

2

Dalam melakukan akuisisi data magnetik yang pertama dilakukan

adalah menentukan base station dan membuat station-station pengukuran

(usahakan membentuk grid-grid). Ukuran gridnya disesuaikan dengan

Linda/Geofisika/Metode GeomagnetikPage 16

Page 17: METODE GEOMagnet Chullin

luasnya lokasi pengukuran, kemudian dilakukan pengukuran medan magnet

di station-station pengukuran di setiap lintasan, pada saat yang bersamaan

pula dilakukan pengukuran variasi harian di base station.

Pengaksesan Data IGRF

IGRF singkatan dati The International Geomagnetic Reference Field.

Merupakan medan acuan geomagnetik intenasional. Pada dasarnya nilai

IGRF merupakan nilai kuat medan magnetik utama bumi (H0). Nilai IGRF

termasuk nilai yang ikut terukur pada saat kita melakukan pengukuran medan

magnetik di permukaan bumi, yang merupakan komponen paling besar dalam

survei geomagnetik, sehingga perlu dilakukan koreksi untuk

menghilangkannya. Koreksi nilai IGRF terhadap data medan magnetik hasil

pengukuran dilakukan karena nilai yang menjadi terget survei magnetik

adalan anomali medan magnetik (ΔHr0).

Nilai IGRF yang diperoleh dikoreksikan terhadap data kuat medan

magnetik total dari hasil pengukuran di setiap stasiun atau titik lokasi

pengukuran. Meskipun nilai IGRF tidak menjadi target survei, namun nilai ini

bersama-sama dengan nilai sudut inklinasi dan sudut deklinasi sangat

diperlukan pada saat memasukkan pemodelan dan interpretasi.

G. Pengolahan Data Geomagnetik

Untuk memperoleh nilai anomali medan magnetik yang diinginkan,

maka dilakukan koreksi terhadap data medan magnetik total hasil pengukuran

pada setiap titik lokasi atau stasiun pengukuran, yang mencakup koreksi

harian, IGRF dan topografi.

1. Koreksi Harian

Koreksi harian (diurnal correction) merupakan penyimpangan

nilai medan magnetik bumi akibat adanya perbedaan waktu dan efek

radiasi matahari dalam satu hari.

Waktu yang dimaksudkan harus mengacu atau sesuai dengan

waktu pengukuran data medan magnetik di setiap titik lokasi (stasiun

pengukuran) yang akan dikoreksi. Apabila nilai variasi harian negatif,

maka koreksi harian dilakukan dengan cara menambahkan nilai

Linda/Geofisika/Metode GeomagnetikPage 17

Page 18: METODE GEOMagnet Chullin

variasi harian yang terekan pada waktu tertentu terhadap data medan

magnetik yang akan dikoreksi. Sebaliknya apabila variasi harian

bernilai positif, maka koreksinya dilakukan dengan cara

mengurangkan nilai variasi harian yang terekan pada waktu tertentu

terhadap data medan magnetik yang akan dikoreksi, datap dituliskan

dalam persamaan

ΔH = Htotal ± ΔHharian

2. Koreksi IGRF

Data hasil pengukuran medan magnetik pada dasarnya adalah

konstribusi dari tiga komponen dasar, yaitu medan magnetik utama

bumi, medan magnetik luar dan medan anomali. Nilai medan

magnetik utama tidak lain adalah niali IGRF. Jika nilai medan

magnetik utama dihilangkan dengan koreksi harian, maka kontribusi

medan magnetik utama dihilangkan dengan koreksi IGRF. Koreksi

IGRFdapat dilakukan dengan cara mengurangkan nilai IGRF terhadap

nilai medan magnetik total yang telah terkoreksi harian pada setiap

titik pengukuran pada posisi geografis yang sesuai. Persamaan

koreksinya (setelah dikoreksi harian) dapat dituliskan sebagai berikut :

ΔH = Htotal ± ΔHharian ± H0

di mana H0 = IGRF

3. Koreksi Topografi

Koreksi topografi dilakukan jika pengaruh topografi dalam

survei megnetik sangat kuat. Koreksi topografi dalam survei

geomagnetik tidak mempunyai aturan yang jelas. Salah satu metode

untuk menentukan nilai koreksinya adalah dengan membangun suatu

model topografi menggunakan pemodelan beberapa prisma segiempat

(Suryanto, 1988). Ketika melakukan pemodelan, nilai suseptibilitas

magnetik (k) batuan topografi harus diketahui, sehingga model

topografi yang dibuat, menghasilkan nilai anomali medan magnetik

Linda/Geofisika/Metode GeomagnetikPage 18

Page 19: METODE GEOMagnet Chullin

(ΔHtop) sesuai dengan fakta. Selanjutnya persamaan koreksinya

(setelah dilakukan koreski harian dan IGRF) dapat dituliska sebagai

ΔH = Htotal ± ΔHharian – H0 - ΔHtop

Setelah semua koreksi dikenakan pada data-data medan magnetik

yang terukur di lapangan, maka diperoleh data anomali medan magnetik total

di topogafi. Untuk mengetahui pola anomali yang diperoleh, yang akan

digunakan sebagai dasar dalam pendugaan model struktur geologi bawah

permukaan yang mungkin, maka data anomali harus disajikan dalam bentuk

peta kontur. Peta kontur terdiri dari garis-garis kontur yang menghubungkan

titik-titik yang memiliki nilai anomali sama, yang diukur dari suatu bidang

pembanding tertentu.

Reduksi ke Bidang Datar

Untuk mempermudah proses pengolahan dan interpretasi data

magnetik, maka data anomali medan magnetik total yang masih tersebar di

topografi harus direduksi atau dibawa ke bidang datar. Proses transformasi ini

mutlak dilakukan, karena proses pengolahan data berikutnya mensyaratkan

input anomali medan magnetik yang terdistribusi pada biang datar.

Beberapa teknik untuk mentransformasi data anomali medan magnetik

ke bidang datar, antara lain : teknik sumber ekuivalen (equivalent source),

lapisan ekivalen (equivalent layer) dan pendekatan deret Taylor (Taylor

series approximaion), dimana setiap teknik mempunyai kelebihan dan

kekurangan.

Pengangkatan ke Atas

Pengangkatan ke atas atau upward continuation merupakan proses

transformasi data medan potensial dari suatu bidang datar ke bidang datar

lainnya yang lebih tinggi. Pada pengolahan data geomagnetik, proses ini

dapat berfungsi sebagai filter tapis rendah, yaitu unutk menghilangkan suatu

mereduksi efek magnetik lokal yang berasal dari berbagai sumber benda

magnetik yang tersebar di permukaan topografi yang tidak terkait dengan

survei. Proses pengangkatan tidak boleh terlalu tinggi, karena ini dapat

Linda/Geofisika/Metode GeomagnetikPage 19

Page 20: METODE GEOMagnet Chullin

mereduksi anomali magnetik lokal yang bersumber dari benda magnetik atau

struktur geologi yang menjadi target survei magnetik ini.

Koreksi Efek Regional

Dalam banyak kasus, data anomali medan magnetik yang menjadi

target survei selalu bersuperposisi atau bercampur dengan anomali magnetik

lain yang berasal dari sumber yang sangat dalam dan luas di bawah

permukaan bumi. Anomali magnetik ini disebut sebagai anomali magnetik

regional (Breiner, 1973). Untuk menginterpretasi anomali medan magnetik

yang menjadi target survei, maka dilakukan koreksi efek regional, yang

bertujuan untuk menghilangkan efek anomali magnetik regioanl dari data

anomali medan magnetik hasil pengukuran.

Salah satu metode yang dapat digunakan untuk memperoleh anomali

regional adalah pengangakatan ke atas hingga pada ketinggian-ketinggian

tertentu, dimana peta kontur anomali yang dihasilkan sudah cenderung tetap

dan tidak mengalami perubahan pola lagi ketika dilakukan pengangkatan

yang lebih tinggi.

H. Interpretasi Data Geomagnetk

Secara umum interpretasi data geomagnetik terbagi menjadi dua, yaitu

interpretasi kualitatif dan kuantitatif. Interpretasi kualitatif didasarkan pada

pola kontur anomali medan magnetik yang bersumber dari distribusi benda-

benda termagnetisasi atau struktur geologi bawah permukaan bumi.

Selanjutnya pola anomali medan magnetik yang dihasilkan ditafsirkan

berdasarkan informasi geologi setempat dalam bentuk distribusi benda

magnetik atau struktur geologi, yang dijadikan dasar pendugaan terhadap

keadaan geologi yang sebenarnya.

Interpretasi kuantitatif bertujuan untuk menentukan bentuk atau model

dan kedalaman benda anomali atau strukutr geologi melalui pemodelan

matematis. Untuk melakukan interpretasi kuantitatif, ada beberapa cara

dimana antara satu dengan lainnya mungkin berbeda, tergantung dari bentuk

anomali yang diperoleh, sasaran yang dicapai dan ketelitian hasil pengukuran.

Linda/Geofisika/Metode GeomagnetikPage 20

Page 21: METODE GEOMagnet Chullin

Beberapa pemodelan yang biasa digunakan yaitu pemodelan dua setengah

dimensi dan pemodelan tiga dimensi.

BAB III

PENUTUP

A. KESIMPULAN

1. Metode geomagnetik adalah salah satu metode geofisika yang digunakan

untuk menyelidiki kondisi permukaan bumi dengan memanfaatkan sifat

kemagnetan batuan yang diidentifikasikan oleh kerentanan magnet batuan.

Metode ini didasarkan pada pengukuran variasi intensitas magnetik di

permukaan bumi yang disebabkan adanya variasi distribusi (anomali)

benda termagnetisasi di bawah permukaan bumi.

2. Metode geomagnetik ini dapat digunakan untuk eksplorasi pendahuluan

minyak bumi, panas bumi, dan batuan mineral serta bisa diterapkan pada

pencarian prospek benda-benda arkeologi.

3. Eksplorasi dengan menggunakan geomagnetik pada umumnya dilakukan

dengan tiga tahap, yaitu akuisisi data lapangan, processing, interpretasi.

Pada tahap processing dilakukan koreksi pada metode magnetik yang

terdiri atas koreksi harian (diurnal), koreksi IGRF, koreksi topografi

(terrain).

4. Interpretasi data geomagnetik dapat dilakukan dengan dua cara, yaitu

interpretasi kualitatif dan interpretasi kuantitatif.

Linda/Geofisika/Metode GeomagnetikPage 21

Page 22: METODE GEOMagnet Chullin

DAFTAR PUSTAKA

L. Don Lee and Sheidon Judson. 1965. Physical Geology. New Jersey : Prentice-

Hall,inc.,Englewood cliftts

Munir, Moch. 2003. Geologi Lingkungan. Malang : Bayumedia Publishing

Tjasyono, Bayong. 2008. Ilmu Kebumian dan Antariksa. Bandung : PT Remaja

Rosdakarya

http://artha-bh.com/index.php/pekerjaan/aplikasi/10-aplikasi-metode-magnet

http://blog.unsri.ac.id/sodikin/pertambangan/metode-geolistrik-dan magnetik/mrdetail/42547/

http://bu-gis.blogspot.com/2010/12/metoda-geomagnet.html

http://debriadiharset.wordpress.com/2010/03/10/geomagnet/

http://geofisikamanado.blogspot.com/2009/05/cara-pengukuran-metode-magnetik.html

http://geoful.wordpress.com/metode-geofisika/

http://geomagneticmethod.blogspot.com/

http://nurmansyah-putra.blogspot.com/2009/01/metode-geofisika.html

http://poetrafic.wordpress.com/2010/10/06/metode-geomagnet/

http://smart-pustaka.blogspot.com/2011/10/geofisika.html

http://wawangeologi.blogspot.com/2011/03/teori-dasar-geomagnet.html?zx=533f7a5b65ac50b1

Linda/Geofisika/Metode GeomagnetikPage 22