View
41
Download
3
Category
Preview:
DESCRIPTION
Geomagnetic Method Review
Citation preview
BAB I
PENDAHULUAN
I.1. Latar Belakang
Metode magnetik merupakan salah satu metode geofisika yang sering
digunakan untuk survei pendahuluan pada eksplorasi minyak bumi, panasbumi,
mineral maupun untuk keperluan pemantauan (monitoring) gunung api. Metode
ini memanfaatkan sifat kemagnetan batuan. Bumi yang dapat dipandang sebagai
dipole (kutub utara dan selatan magnetik) mempunyai medan magnet yang tidak
konstan, artinya besar medan magnet tersebut berubah terhadap waktu. Hal ini
terjadi karena adanya pembalikan kutub magnet bumi. Pada waktu tertentu kutub
positif berubah menjadi kutub negatif. Pada saat perubahan kutub-kutub tersebut
dalam selang waktu tertentu harus melalui kondisi netral.
Metode magnetik pada dasarnya adalah memetakan gangguan lokal pada
medan magnet bumi yang disebabkan oleh variasi kemagnetan batuan. Umumnya
peta anomali medan magnet (untuk geofisika terapan biasanya medan total atau
medan vertikal) bersifat agak kompleks. Variasi medan lebih tidak menentu dan
terlokalisir sebagai akibat dari medan magnetik dipole yang metupakan besaran
vektor. Peta anomali magnetik menujukkan sejumlah anomali residun yang
merupakan hasil variasi yang sebagian besar mineral magnetik yang terkandung
dalam batuan dekat permukaan. Sebagai akibat dari hal-hal tersebut, maka
intrepetasi yang tepat dalam metode geomagnetik relatif lebih sulit.
Anomali dalam medan magnet bumi disebabkan oleh imbasan suatu gaya
magnetik yang berosilasi dengan medan magnet bumi dan akibat dari remanent
medan magnet bumi. Anomali induksi magnetik merupakan hasil dari induksi
magnetik tambahan dalam suatu sulfidan besi belerang oleh medan magnet bumi.
Bentuk, dimensi dan amplitude dari suatu anomali induksi magnetik merupakan
suatu fungsi dari orientasi, geometri, ukuran. Kedalaman, dan suseptibilitas
magnetik dari benda yang sama baiknya dengan intensitas dan inklinasi dari
medan magnet bumi pada daerah survei. Dengan kata lain metode ini dalam
penerapannya berdasarkan sifat-sifat kemagnetan batuan bumi. Karena tidak
semua batuan mengandung mineral magnetik sehingga hasil dari metode ini
1
sangat kecil bila dibandingkan dengan metode lainnya seperti metode gravitasi
yang didasrka pada massa jenis dari batuan.
I.2. Maksud dan Tujuan
Maksud dari praktikum acara ini adalah agar praktikan bisa memahami
akuisisi data dan pengolahan data dengan menggunakan software magpick
Tujuan dari pengolahan data ini adalah didapatkannya nilai Δh, grafik dan
peta dari data yang sudah diolah baik secara excel maupun manual.
2
BAB II
DASAR TEORI
II.1. Medan magnet Bumi
Pada tahun 1893 Gauss pertama kali melakukan analisa harmonik dari
medan magnetik bumi untuk mengamati sifat-sifatnya. Analisa selanjutnya yang
dilakukan oleh para ahli mengacu pada kesimpulan umum yang dibuat oleh Gauss
yaitu :
1. Intensitas medan magnetik bumi hampir seluruhnya berasal dari
dalam bumi
2. Medan yang teramati di permukaan bumi dapat didekati dengan
persamaan harmonik yang pertama yang berhubungan dengan
potensial dwikutub di pusat bumi. Dwi kutub Gauss ini mempunyai
kemiringan 11.5o terhadap sumbu geografi.
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 magnet 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.
3. Medan magnet anomali
Medan magnet anomali sering juga disebut medan magnet
lokal (crustal field). Medan magnet ini dihasilkan oleh batuan
yang mengandung mineral bermagnet seperti magnetite (Fe7 S8 ),
3
titanomagnetite (Fe2T iO4 ) dan lain-lain yang berada di kerak
bumi.
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 (Telford, 1976), sehingga dalam pengukuran medan magnet berlaku :
HA = HT – HM – HL
dengan : HT : medan magnet total bumi
H M : medan magnet utama bumi
H L : medan magnet luar
H A : medan magnet anomali
4
II.2. Komponen Magnet Bumi
Medan magnet bumi terkarakterisasi oleh parameter fisis atau disebut juga
elemen medan magnet bumi, yang dapat diukur yaitu meliputi arah dan intensitas
kemagnetannya. Parameter fisis tersebut meliputi :
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 III.3 Elemen medan magnet bumi
Medan magnet utama bumi berubah terhadap waktu. 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)
5
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 magnet 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.
3. Medan magnet anomali
Medan magnet anomali sering juga disebut medan magnet lokal (crustal
field). Medan magnet ini dihasilkan oleh batuan yang mengandung mineral
bermagnet seperti magnetite (Fe7 S8 ), titanomagnetite (Fe2T iO4 ) dan lain-lain
yang berada di kerak bumi.
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.
II.3. Sifat – sifat Kemagnetan Bumi
Sifat-sifat kemagnetan dapat dibagi menjadi 3 bagian yaitu Diamagnetik,
Paramagnetik, dan ferromagnetik.
a. Diamagnetik
Material – material dimana atom-atom pembentukannya memiliki elekton
yang telah jenuh yang mana tiap elektronnya berpasangan dan mempunyai spin
yang berlawanan dalam setiap pasangannya. Sehingga ketian diberikan magnet
luar maka elektron – elekton tersebut akan berpresisi menghasilkan medan magnet
menentang magnet luar. Nilai dari suseptibilitasnya negatif, sehingga intensitas
induksinya akan berlawan arah dengan gaya magnetnya atau medan polarisasi.
Contohnya yaitu batuan kuarsa, marmer, graphite, rocksalt, dan gypsum.
6
b. Paramagnetik
Material yang memiliki nilai suseptibilitas yang positif dan sangat kecil.
Paramagnetik muncul dalam bahan yang atom-atomnya memilik momen magneti
yang permanen dan berinteraksi satu sama lain dengan sangat lemah. Apabila
tidak terdapat medan magnet luar momen magneti ini akan berorientasi. Secara
acak, jika diberikan medan magnet luar maka momen magnetik ini akan
cenderung menyearahkan arah momen magnetiknya dengan medan magnet luar,
tapi dilawan kecenderungan momen untuk berorientasi oleh akibat gerak
thermalnya. Perbandingan momen yang menyearahkannya dengan medan ini
bergantung pada kekuatan medan magne luar dan temperaturnya. Nilai
suseptibilitas positif dan berbanding terbaik dengan temperatur absolut. Jumlah
elektron ganjil, momen medan magnet atomnya searah dengan medan polarisasi.
Contohnya : olivin, piroksin, amphibol, biotit.
c. Ferromagnetik
Material yang memiliki banyak elektron bebas pada tiap kulit elektronnya,
dan ini menyebabkan batuan ini sangat mudah berinduksi oleh medan luar, bahan
ini memiliki nilai suseptibilitas positif dan besar. Pada bahan ini sejumlah kecil
medan magnetik luar dapat menyebabkan derajat penyearahan yang tinggi pada
momen dipole magnetik atomnya. Penyerahan ini dapat bertahan sekalipun medan
magnet luar yang diberikan telah hilang. Hal ini dapat terjadi karena momen
dipole magnetik atom dari bahan-bahan yang menyearahkan gaya-gaya yang kuat
pada atom tetangganya sehingga dalam daerah ruang yang sempit momen ini
disearahkan satu sama lain sekalipun medan luarnya tidak ada lagi. Daeraah ruang
tempat momen dipole magnetik disearahkan ini disebut daerah magnetik. Pada
temperatur diatas suhu kritis yang disebut titik curie. Gerak termal acak sudah
cukup besar untuk merusak keteraturan penyearahan ini dan bahan ferromagnetik
berubah menjadi paramagnetik.
7
II.4. Akuisisi Data Metoda Geomagnet
Base – Rover
Pengukuran yang menggunakan dua buah alat PPM dimana satu
buah untuk pengambilan data base yang penempatan alat PPM tersebut di
tempatkan pada tempat yang bebas dari noise guna mencatat nilai variasi
harian dan tetap sedangkan satunya untuk pengambilan data di lapangan
guna mencatat intensitas medan total dari tiap lintasan.
Proses pengolahan data manual Base Rover yaitu dengan cara
menghitung data dengan menggunakan rumus sebagai berikut :
BL = H Base X T Base Rover
T Terukur
BLN = Intensitas terdekat – BL
Hvar = BLN – Bl1
Ha = H intensitas rover – IGRF - Hvar
.
Keterangan : BL : kuat medan magnet
BLn : kuat medan magmet dititik n
Hvar : nilai variasi harian
Bl1 : Bl pada stasiun 1
IGRF : International Geomagnetics Reference Field
Ha : medan magnet anomali
8
Looping
Pengukuran yang menggunakan satubuah alat PPM dimana satu
buah untuk pengambilan nilai variasi harian juga untuk pengambilan data
di lapangan guna mencatat intensitas medan total dari tiap lintasan.
Proses pengolahan data manual Base Rover yaitu dengan cara
menghitung data dengan menggunakan rumus sebagai berikut :
Koreksi IGRF = Hrerata – IGRF
Var iansi harian = (Ti – Tawal) X (T akhir – T awal)
( Hrerata akhir – Hrerata awal)
Ha = H intensitas rover – IGRF - Hvar
Keterangan : Ti : Waktu di titik pengambilan
Tawal : Waktu di titik awal
Takhir : Waktu di titik akhir
IGRF : International Geomagnetics Reference Field
Ha : medan magnet anomali
9
MULAI
Hitung Nilai Δh
Variansi Harian Data Base
H rata-2 data Rover
Buat Peta Δh menggunakkan surfer
SELESAI
Data
BAB III
METODOLOGI
III.1. Diagram Alir
III.1 Diagram Alir Pengolahan Base Rover
10
MULAI
Hitung Nilai Δh
Variansi Harian
Koreksi nilai IGRF
Buat Peta Δh menggunakkan surfer
SELESAI
Data
III.2 Diagram Alir pengolahan Metode Satu Alat
11
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
IV.1. Tabel
1. Pengolahan Excel Metode Base-Rover
12
2. Pengolahan Excel Metode Satu Alat
13
IV.2. Grafik
1. Grafik ΔH versus Posisi (Base Rover)
Pada grafik yang didapatkan dari posisi titik dibandingkan dengan Δh maka
didapatkan grafik dibawah. Dari hasil pengolahan base rover didapatkan nilai
medan magnet anomali terbesar yaitu bernilai 487.49 nT pada stasiun 165.
Sedangkan untuk nilai medan magnet anomali terendah yaitu pada stasiun 167
yang bernilai – 418 nT. Pada grafik ditandai lingkaran merah yaitu nila medan
magnet anomaly yang paling berubah signifikan.
2. Variansi Harian versus Waktu ( Base Rover).
Pada grafik yang didapatkan dari waktu dibandingkan dengan varaiansi
harian maka didapatkan grafik dibawah.
14
Dari hasil pengolahan base rover didapatkan nilai variansi harian terbesar
terbesar yaitu bernilai 15,8 nT pada waktu 13:48:54. Sedangkan untuk nilai
medan magnet anomali terendah yaitu pada waktu 16:54:53 yang bernilai – 14,5
nT.
3. Grafik ΔH versus Posisi (Satu Alat)
Pada grafik yang didapatkan dari posisi titik dibandingkan dengan Δh maka
didapatkan grafik dibawah.
Dari hasil pengolahan satu alat didapatkan nilai medan magnet anomali
terbesar yaitu bernilai 1978,2 nT pada titik 160. Sedangkan untuk nilai medan
magnet anomali terendah yaitu pada titik 35 yang bernilai – 1160,9 nT. Pada
grafik ditandai lingkaran merah yaitu nilai medan magnet anomali yang paling
berubah signifikan.
15
4. Variansi Harian versus Waktu ( Satu Alat)
Pada grafik yang didapatkan dari posisi titik dibandingkan dengan Δh maka
didapatkan grafik dibawah.
Dari hasil pengolahan satu alat didapatkan nilai variansi harian terbesar yaitu
bernilai 61,059 nT pada waktu 11:31:59. Sedangkan untuk nilai medan magnet
anomali terendah yaitu pada waktu 08:32 yang bernilai –9,706 nT.
16
IV.3. Peta
1. Peta ΔH Metode Satu Alat
Dari hasil pengolahan data 12 line menggunakkan metode satu alat maka
didapatkan peta nilai Δh sebagai berikut. Dapat dilihat dari peta nilai medan
magnet anomaly tertinggi yaitu pada tengan daerah penelitian sedangkan pada
daerah barat dan timur cenderung bernilai negative. Hal ini menandakkan
bahwa nilai intensitas medan magnet pada tengah daerah penelitan lebih
besar dari daerah lain di sekitarnya.
2. Peta ΔH Metode Base Rover
Dari hasil pengolah data mengunakaan metode base rover maka didapatkan
peta Δh dibawah ini :
17
Dapat dilihat dari peta nilai medan magnet anomali tertinggi yaitu pada timur
daerah penelitian sedangkan pada daerah barat cenderung lebih rendah. . Hal ini
menandakkan bahwa nilai intensitas medan magnet pada timur daerah penelitan
lebih besar dari daerah lain di sekitarnya. Yang selanjutnya dapaat dianalisa lebih
detil guna menentukkan nilai supsebilitas daerah tersebut.
18
BAB V
PENUTUP
V.1 Kesimpulan
Dari hasil pengolahan data menggunakkan metode satu alat dan base rover
maka dapat disimpulkan sebagai berikut :
Dengan metode satu alat didapatkan nilai Δh atau medan magnet anomali
terbesar yaitu bernilai 1978,2 nT pada titik 160 pada waktu 10:47:32. Sedangkan
nilai medan magnet anomaly terendah pada stasiun 35 yang bernilai – 1160,9 nT
dengan waktu 9:31:56.
Dengan metode base rover didapatkan nilai Δh atau medan magnet
anomali terbesar yaitu 487.49 nT pada stasiun 165 pada waktu 13:41:56.
Sedangkan untuk nilai terendah pada waktu 14:51:38 yang bernilai – 418 nT yaitu
pada stasiun 167.
V.2 Saran
Untuk pengolahan data baik menggunakkan metode satu alat atau base
rover diperlukan ketelitian. Pada saaat pencocokan waktu di base dan rover, juga
menentukkan waktu terdekat di base jika dibandingkan waktu permintaan dari
stasiun diperlukkan ketelitian karena akan berpengaruh ke nilai Δh.
19
Recommended