A. PENDAHULUAN 1. Lata Latarr Bel Belak akan ang g Metode Metode Geofis Geofisika ika merupak merupakan an ilmu ilmu yang mempel mempelaja ajari ri tentan tentang g bumi bumi
dengan menggunakan pengukuran fisis pada atau di atas permukaan. Dari sisi lain, geofisika mempelajari semua isi bumi baik yang terlihat maupun tidak terlihat langsung oleh pengukuran sifat fisis dengan penyesuaian pada umumnya pada permukaan (Dobrin dan Savit, 19!. Metode Metode geofis geofisika ika sebagai sebagai pendete pendeteksi ksi perbeda perbedaan an tentan tentang g sifat sifat fisis fisis di dalam bumi. "emagnetan, kepadatan, kekenyalan, dan tahanan jenis adalah sifat fisi fisiss
yang ang
pali paling ng umum umum digu diguna naka kan n
untu untuk k
meng menguk ukur ur pene peneli liti tian an yang yang
memungkinkan perbedaan di dalam bumi untuk ditafsirkan kaitannya dengan struktur mengenai lapisan tanah, berat jenis batuan dan rembesan isi air, dan mutu air (#odd, 19$9!. Se%ara Se%ara umum, umum, metode metode geofis geofisika ika dibagi dibagi menjad menjadii dua kategor kategori, i, yaitu yaitu metode pasif dan aktif. Metode pasif dilakukan dengan mengukur medan alami yang dipan%arkan oleh bumi. Metode aktif dilakukan dengan membuat medan gangguan kemudian mengukur respon yang dilakukan oleh bumi. Medan alami yang dimaksud disini misalnya radiasi gelombang gempa bumi, medan gravitasi bumi, medan magnet bumi, medan listrik dan elektromagnetik bumi serta radiasi radiokativitas bumi. Medan buatan dapat berupa ledakan dinamit, pemberian arus listrik ke dalam tanah, pengiriman sinyal radar dan lain sebagainya. Dari beberapa metode yang dilakukan di atas, yang akan di bahas dalam paper ini adalah metode geomagnet. Metode magnet 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 ba&ah permukaan bumi. 1. S')*)+ M'#D' G'M)G-'#".
1
Metode Geomagnetik pertama kali di teliti oleh Sir /illiam Gilbert (1$02134! kurang lebih 0 tahun yang lalu. Gilbert adalah orang yang pertama kali melihat bah&a medan magnet bumi ekivalen dengan arah utara 5 selatan sumbu rotasi bumi. 6enemuan Gilbert kemudian diperdalam oleh 7an /rede (104! untuk melokalisir endapan bijih besi dengan mengukur variasi magnet di permukaan bumi. +asil penelitiannya kemudian dibukukan oleh #halen (189! dengan judul : #he ';amination f ron re Deposite
basement (batuan dasar!. #ujuan
utamanya adalah untuk mengetahui ketebalan sedimen, makin tebal makin bagus dan
potensial untuk sour%e ro%k. =ntuk penentuan
struktur geologinya digunakan metoda seismik. b. 'ksplorasi 6anas
yang
telah
terpengaruh 2
panas.Dengan
mengetahui
kerentanan (k! magnetik batuan, dapat dikettahui informasi tentang panasbumi. %. 'ksplorasi
D dan inversi 4D dapat diduga bah&a granit pemba&a bijih besi mengintrusi se%ara menjari (dike! dengan jenis mineral utama adalah magnetit. D dan 4D. d. 'ksplorasi )ir Dengan Metode Magnetik. )ir tanah dapat menyebabkan suatu endapan yang menimbulkan arus lemah (battery a%tion!. )rus ini akan menghasilkan medan magnet. 6engukuran2pengukuran tegangan (voltase! se%ara sistematis di permukaan dapat memperlihatkan suatu perubahan yang signifikan jika terdapat mineralisasi di ba&ah permukaan.
4. "'A'<+)- D)- "'"=*)-G)- M'#D' G'M)G-'#" "eunggulan metode magnetik dibanding metode yang lain a. Metode ini sensitive terhadap perubahan verti%al, umumnya digunakan untuk mempelajari tubuh intrusi, batuan dasar, urat hydrothermal yang kaya akan mineral ferromagneti%, struktur
3
geologi. =mumnya tubuh intrusi, urat hydrothermal kaya akan mineral ferromagneti%(Be40, Be>4! yang memberi kontras pada batuan sekelilingnya. b. Mineral2mineral ferromagneti% akan kehilangan sifat kemagnetannya bila dipanasi mendekati temperatur Curie oleh karena itu efektif digunakan untuk mempelajari daerah yang di%urigai mempunyai potansi Geothermal. %. Data a%uitsition dan data pro%eding dilakukan tidak serumit metoda gaya berat. 6enggunaan filter matematis umum dilakukan untuk memisahkan anomaly berdasarkan panjang gelombang maupun kedalaman sumber anomaly magneti% yang ingin diselidiki. "ekurangan metode magnetik dibanding metode yang lain Setiap jenis batuan di bumi &alaupun dalam pengklasifikasian atau penamaannya sama, dapat saja mempunyai sifat dan karakteristik yang spesifik akibat peristi&a geologi yang dialaminya. Sehingga bisa memberikan data yang didapat bisa berbeda dengan kenyataan yang sebenarnya di ba&ah permukaan.
B. PEMBAHASAN a. Gambaran Umum Metode Geomagnetik
Dalam metode geomagnetik ini, bumi diyakini sebagai batang magnet raksasa dimana medan magnet utama bumi dihasilkan. "erak bumi menghasilkan medan magnet jauh lebih ke%il daripada medan utama magnet yang dihasilkan bumi se%ara keseluruhan. #eramatinya medan magnet pada bagian bumi tertentu, 4
biasanya disebut anomali magnetik yang dipengaruhi suseptibilitas batuan tersebut dan remanen magnetiknya.
magnetisasi, sedangkan dalam gravitasi hanya ditinjau variasi besar vektor per%epatan gravitasi. Data pengamatan magnetik lebih menunjukkan sifat residual kompleks. Dengan demikian, metode magnetik memiliki variasi terhadap &aktu lebih besar. 6engukuran 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 pen%arian prospek benda2benda arkeologi.
Medan Magnet Bumi
Medan magnet bumi terkarakterisasi oleh parameter fisis atau disebut juga elemen medan magnet bumi (gambar !, yang dapat diukur yaitu meliputi arah dan intensitas kemagnetannya. 6arameter fisis tersebut meliputi Deklinasi (D), yaitu sudut antara utara magnetik dengan komponen horiEontal yang dihitung dari utara menuju timur Inklinasi(I), yaitu sudut antara medan magnetik total dengan bidang horiEontal yang dihitung dari bidang horiEontal menuju bidang vertikal ke ba&ah. Intensitas Horizontal (H), yaitu besar dari medan magnetik total pada bidang horiEontal. Medan magnetik total (F), yaitu besar dari vektor medan magnetik total.
6
Gambar . #iga 'lemen medan magnet bumi
Medan magnet utama bumi berubah terhadap &aktu. =ntuk menyeragamkan nilai2nilai medan utama magnet bumi, dibuat standar nilai yang disebut International Geomagnetics Reference Field (IGRF) yang diperbaharui setiap $ tahun sekali. -ilai2nilai G*B tersebut diperoleh dari hasil pengukuran rata2rata pada daerah luasan sekitar 1 juta km> yang dilakukan dalam &aktu satu tahun. Medan magnet bumi terdiri dari 4 bagian 1. Medan magnet utama (main field ! Medan magnet utama dapat didefinisikan sebagai medan rata2rata hasil pengukuran dalam jangka &aktu yang %ukup lama men%akup daerah dengan luas lebih dari 13 km>.. >. Medan magnet luar (external field ! 6engaruh medan magnet luar berasal dari pengaruh luar bumi yang merupakan hasil ionisasi di atmosfer yang ditimbulkan oleh sinar ultraviolet dari matahari. "arena sumber medan luar ini berhubungan dengan arus listrik yang mengalir dalam lapisan terionisasi di atmosfer, maka perubahan medan ini terhadap &aktu jauh lebih %epat. 7
4. Medan magnet anomaly Medan magnet anomali sering juga disebut medan magnet lokal (crustal field !. Medan magnet ini dihasilkan oleh batuan yang mengandung mineral F e 8 S
bermagnet seperti magnetite (
F e >! i 0
!, titanomagnetite (
! dan lain2lain
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!. Se%ara 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 peristi&a kemagnetan sebelumnya sehingga sangat rumit untuk diamati. )nomali 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 >$ F medan magnet utama bumi (#elford, 1983!, sehingga dalam pengukuran medan magnet berlaku H !
= H M + H # +
H "
H !
dengan
medan magnet total bumi H M
medan magnet utama bumi H #
medan magnet luar
8
H "
medan magnet anomali
b. Metode Pengukuran Data Geomagnetik
Dalam melakukan pengukuran geomagnetik, peralatan paling utama yang digunakan adalah magnetometer. 6eralatan ini digunakan untuk mengukur kuat medan magnetik di lokasi survei. Salah satu jenisnya adalah $roton $recission Magnetometer (66M! yang digunakan untuk mengukur nilai kuat medan magnetik total. 6eralatan lain yang bersifat pendukung di dalam survei magnetik adalah Glo%al $ositioning S&stem (G6S!. 6eralatan ini digunaka untuk mengukur posisi titik pengukuran yang meliputi bujur, lintang, ketinggian, dan &aktu. G6S ini dalam penentuan posisi suatu titik lokasi menggunakan bantuan satelit. 6enggunaan sinyal satelit karena sinyal satelit menjangkau daerah yang sangat luas dan tidak terganggu oleh gunung, bukit, lembah dan jurang. 1! a. "ompas geologi, untuk mengetahui arah utara dan selatan dari medan magnet bumi. b. 6eta topografi, untuk menentukan rute perjalanan dan letak titik pengukuran pada saat survei magnetik di lokasi %. Sarana transportasi d. DC, dan lain2lain. 6engukuran data medan magnetik di lapangan dilakukan menggunakan peralatan 66M, yang merupakan portable magnetometer. Data yang di%atat selama proses pengukuran adalah hari, tanggal, &aktu, kuat medan magnetik, kondisi %ua%a dan lingkungan.
#abel >. Contoh form untuk men%atat data hasil pengukuran -o
Stasiun
/aktu
6osisi Geografis 9
"uat
"eadaan
6engukuran
#gl.
am
Aintang
#inggi
Medan
Aokasi
1 > Dalam melakukan akuisisi data magnetik yang pertama dilakukan adalah menentukan base station dan membuat station 2 station pengukuran (usahakan membentuk grid 2 grid!. =kuran gridnya disesuaikan dengan luasnya lokasi pengukuran, kemudian dilakukan pengukuran medan magnet di station 2 station pengukuran di setiap lintasan, pada saat yang bersamaan pula dilakukan pe ngukuran variasi harian di base station.
Pengaksesan Data G!"
G*B singkatan dati !'e International Geomagnetic Reference Field . Merupakan medan a%uan geomagnetik intenasional. 6ada dasarnya nilai G*B merupakan nilai kuat medan magnetik utama bumi ( H !. -ilai G*B 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. "oreksi nilai G*B terhadap data medan magnetik hasil pengukuran dilakukan karena nilai yang menjadi terget survei magnetik adalan anomali medan magnetik ( H r!. -ilai G*B yang diperoleh dikoreksikan terhadap data kuat medan magnetik total dari hasil pengukuran di setiap stasiun atau titik lokasi pengukuran. Meskipun nilai G*B tidak menjadi target survei, namun nilai ini bersama2sama dengan nilai sudut inklinasi dan sudut deklinasi sangat diperlukan pada saat memasukkan pemodelan dan interpretasi.
#. Pengola$an Data Geomagnetik
=ntuk memperoleh nilai anomali medan magnetik yang diinginkan, maka dilakukan koreksi terhadap data medan magnetik total hasil pengukuran pada setiap
10
titik lokasi atau stasiun pengukuran, yang men%akup koreksi harian, G*B dan topografi. 1.
"oreksi +arian "oreksi harian (diurnal correction! merupakan penyimpangan nilai medan magnetik bumi akibat adanya perbedaan &aktu dan efek radiasi matahari dalam satu hari. /aktu yang dimaksudkan harus menga%u atau sesuai dengan &aktu pengukuran data medan magnetik di setiap titik lokasi (stasiun pengukuran! yang akan dikoreksi. )pabila nilai variasi harian negatif, maka koreksi harian dilakukan dengan %ara menambahkan nilai variasi harian yang terekan pada &aktu tertentu terhadap data medan magnetik yang akan dikoreksi.
Sebaliknya
apabila variasi harian
bernilai positif, maka
koreksinya dilakukan dengan %ara mengurangkan nilai variasi harian yang terekan pada &aktu tertentu terhadap data medan magnetik yang akan
>.
dikoreksi, datap dituliskan dalam persamaan H * H total + H 'arian "oreksi G*B Data hasil pengukuran medan magnetik pada dasarnya adalah konstribusi dari tiga komponen dasar, yaitu medan magnetik utama bumi, medan magnetik luar dan medan anomali. -ilai medan magnetik utama tidak lain adalah niali G*B. ika nilai medan magnetik utama dihilangkan dengan koreksi harian, maka kontribusi medan magnetik utama dihilangkan dengan koreksi
G*B. "oreksi
G*Bdapat dilakukan
dengan %ara
mengurangkan nilai G*B terhadap nilai medan magnetik total yang telah terkoreksi harian pada setiap titik pengukuran pada posisi geografis yang sesuai. 6ersamaan koreksinya (setelah dikoreksi harian! dapat dituliskan sebagai berikut H * H total + H 'arian + H Dimana H H G*B
4.
"oreksi #opografi 11
"oreksi topografi dilakukan jika pengaruh topografi dalam survei megnetik sangat kuat. "oreksi 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, 19!. "etika melakukan pemodelan, nilai suseptibilitas magnetik (k ! batuan topografi harus diketahui, sehingga model topografi yang dibuat, menghasilkan nilai anomali medan magnetik ( H top! sesuai dengan fakta. Selanjutnya persamaan koreksinya (setelah dilakukan koreski harian dan G*B! dapat dituliska sebagai H * H total + H 'arian H - H top Setelah semua koreksi dikenakan pada data2data medan magnetik yang terukur dilapangan, maka diperoleh data anomali medan magnetik total di topogafi. =ntuk mengetahui pola anomali yang diperoleh, yang akan digunakan sebagai dasar dalam pendugaan model struktur geologi ba&ah permukaan yang mungkin, maka data anomali harus disajikan dalam bentuk peta kontur. 6eta kontur terdiri dari garis2 garis kontur yang menghubungkan titik2titik yang memiliki nilai anomali sama, yang diukur dar suatu bidang pembanding tertentu.
!eduksi ke Bidang Datar
=ntuk mempermudah proses pengolahan dan interpretasi data magnetik, maka data anomali medan magnetik total yang masih tersebar di topografi harus direduksi atau diba&a ke bidang datar. 6roses transformasi ini mutlak dilakukan, karena proses pengolahan data berikutnya mensyaratkan input anomali medan magnetik yang terdistribusi pada biang datar.
dan
pendekatan
12
deret #aylor (!a&lor
series
approximaion!, dimana setiap teknik mempunyai kelebihan dan kekurangan (
Pengangkatan ke Atas
6engangkatan ke atas atau up0ard continuation merupakan proses transformasi data medan potensial dari suatu bidang datar ke bidang datar lainnya yang lebih tinggi. 6ada 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. 6roses pengangkatan tidak boleh terlalu tinggi, karena ini dapat mereduksi anomali magnetik lokal yang bersumber dari benda magnetik atau struktur geologi yang menjadi target survei magnetik ini.
%oreksi E&ek !egional
Dalam banyak kasus, data anomali medan magnetik yang menjadi target survei selalu bersuperposisi atau ber%ampur dengan anomali magnetik lain yang berasal dari sumber yang sangat dalam dan luas di ba&ah permukaan bumi. )nomali magnetik ini disebut sebagai anomali magnetik regional (
untuk memperoleh anomali
regional adalah pengangakatan ke atas hingga pada ketinggian2ketinggian tertentu, dimana peta kontur anomali yang dihasilkan sudah %enderung tetap dan tidak mengalami perubahan pola lagi ketika dilakukan pengangkatan yang lebih tinggi.
d. nter'retasi Data Geomagnetk
13
Se%ara umum interpretasi data geomagnetik terbagi menjadi dua, yaitu interpretasi kualitatif dan kuantitatif. nterpretasi kualitatif didasarkan pada pola kontur anomali medan magnetik yang bersumber dari distribusi benda2benda termagnetisasi atau struktur geologi ba&ah 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. nterpretasi kuantitatif bertujuan untuk menentukan bentuk atau model dan kedalaman benda anomali atau strukutr geologi melalui pemodelan matematis. =ntuk melakukan interpretasi kuantitatif, ada beberapa %ara dimana antara satu dengan lainnya mungkin berbeda, tergantung dari bentuk anomali yang diperoleh, sasaran yang di%apai dan ketelitian hasil pengukuran.
(. %ESMPULAN
1. Geomagnetik merupakan salah satu metode seurvei geofisika dengan %ara mengukur variasi intensitas medan magnetik dari posisi yang berbeda.
14
>. Metode geomagnetik ini dapat digunakan untuk eksplorasi pendahuluan minyak bumi, panas bumi, dan batuan mineral serta bisa diterapkan pada pen%arian prospek benda2benda arkeologi. 4. 'ksplorasi dengan menggunakan geomagnetik pada umumnya dilakukan dengan tiga tahap, yaitu akuisisi data lapangan, processing , interpretasi. 6ada tahap processing dilakukan koreksi pada metode magnetik yang terdiri atas koreksi harian (diurnal !, koreksi G*B, koreksi topografi (terrain! dan koreksi lainnya. 0. nterpretasi data geomagnetik dapat dilakukan dengan dua %ara, yaitu interpretasi kualitatif dan interpretasi kuantitatif.
15
