Kata pengantar
Puji dan syukur patut penulis haturkan kepada Tuhan Yang Yang Mahakuasa,karena atas berkat dan limpahan rahmat-Nya penulis dapat menyelesaikan makalah fisika gunung api yang mengenai Metode mengenai Metode Geomagnet ini tepat pada waktunya. Makalah ini dibuat dengan tujuan utama saat ini adalah untuk memperoleh nilai tugas. elain itu, penulis juga mempunyai tujuan membagi ilmu mengenai metode geomagnetik kepada pemba!a, yangmana dalam kaitannya dengan gunung api kita dapat mengamati tingkat suseptibilitas batuan sebagai salah satu gejala letusan gunung api dengan metode geomagnetik. Penulis mengu!apkan terimakasih kepada dosen matakuliah fisika gunung api serta semua pihak yang sudah memberikan dukungan dalam menyelesaikan makalah ini. Penulis menyadari bahwa makalah ini masih jauh dari kata sempurna. "leh karena itu, kritik dan saran yang membangun sangat dibutuhkan.
Kupang, #anuari $%&'
Penulis
1
(aftar isi
)alaman #udul Kata Penga ngantar (af (aftar tar +si
**************************&
**** ****** *** ***** ****** *** ***** ****** *** ***** ****** *** **$
+ P/N()010N & .& & .$ &.2
1atar elakang ***********************2 3umu umusan Masalah ***********************2 Tujuan **************************.2
++ P/M)N $.& $.&
Pend Pendah ahul ulua uan* n*** **** **** **** **** **** **** **** **** **** **** **** **** **** **.. ..4 4
$.$
Metode pe pengukuran ran da data ge geomagnet
$.2
Pengolahan dat data gem gemagnetik
$.7
pli plikas kasi meto etode geom eomagn agneti etik pd gunu gunung ng api
$.4 $.4
tud tudii kas kasus us meto metode de geom geomag agne nett **** ****** **** **** **** **** **** **** **** ***. *..& .&' '
***************** ****..5
****** ******************. **...6 ..6 **** ****** **** **** **** **** ***& *&$ $
+++ P/N0T0P 2.&
Kesimpulan
2.$
aran
****************************.$&
**** ******************* **************...$ ..$&
(8T3 P0TK
2
BAB I PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang Metode 9eofisika merupakan ilmu yang mempelajari tentang bumi dengan
menggunakan pengukuran fisis pada atau diatas permukaan. (ari sisi lain, geofisika mempelajari semua isi bumi baik yang terlihat maupun tidak terlihat langsung oleh pengukuran sifat fisis dengan penyesuaian pada umumnya pada permukaan :(obrin dan a;it, &655<. Metode geofisika sebagai pendeteksi perbedaan sifat fisis di dalam bumi. Kemagnetan, kepadatan, kekenyalan, dan tahanan jenis adalah sifat fisis yang paling umum digunakan sebagai parameter dalam penelitian yang memungkinkan perbedaan di dalam bumi untuk ditafsirkan kaitannya dengan struktur mengenai lapisan tanah, berat jenis batuan dan rembesan isi air, dan mutu air :Todd, &646<. e!ara umum, metode geofisika dibagi menjadi dua kategori, 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 gra;itasi bumi, medan magnet bumi, medan listrik dan elektromagnetik bumi serta radiasi radiokati;itas bumi. Medan buatan dapat berupa ledakan dinamit, pemberian arus listrik ke dalam tanah, pengiriman sinyal radar dan lain sebagainya. e!ara praktis, metode yang umum digunakan di dalam geofisika tampak seperti tabel dibawah ini Tabel &. eberapa Ma!am Metode 9eofisika Metode
Parameter Yang Diukur
Sifat Fii Yang Diukur (ensitas dan modulus elastisitas yang menentukan ke!epatan rambat gelombang seismik (ensitas
eismik
=aktu tiba gelombang seismik pantul atau bias, amplitudo dan frekuensi gelombang seismik
9ra;itasi
>ariasi harga per!epatan gra;itasi bumi pada posisi yang berbeda >ariasi harga intensitas medan magnetik useptibilitas atau pada posisi yang berbeda remanen magnetik )arga resistansi dari bumi Kondukti;itas listrik
Magnetik 3esisti;itas
3
/lektromagneti k Potensial (iri
3espon terhadap radiasi elektromagnetik Potensial listrik
Kondukti;itas atau +nduktansi listrik Kondukti;itas listrik
(ari berbagai ma!am metode seperti yang disebut di atas, metode 9eomagnetik merupakan salah satu metode yang masih banyak digunakan hingga saat ini. "leh karena itu perlu adanya pembahasan khusus mengenai metode geomagnetik.
1.! "umuan Maala#
&.$.& agaimana gambaran umum metode geomagnetik? &.$.$ agaimana metode pengukuran geomagnetik? &.$.2 agaimana pengolahan data geomagnetik? &.$.7 agaimana interpretasi data geomagnetik?
1.$ %u&uan
Makalah ini dibuat dengan tujuan untuk memberikan pengetahuan tentang metode geomagnetik,serta mempelajari studi kasus dari metode ini.
BAB II 4
PEMBAHASAN
!.1 Penda#uluan
Metoda magnetik merupakan metoda pengolahan data potensial untuk memperoleh gambaran bawah permukaan bumi atau berdasarkan karakteristik magnetiknya. Metode ini didasarkan pada pengukuran intensitas medan magnet pada batuan yang timbul karena pengaruh dari medan magnet bumi saat batuan itu terbentuk. Kemampuan suatu batuan untuk dapat termagnetisasi sangat dipengaruhi oleh faktor sus!eptibilitas batuan. "bjek pengamatan dari metode ini adalah benda yang bersifat magnetik, dapat berupa gejala struktur bawah permukaan ataupun batuan tertentu. Metode ini dapat ,dipakai sebagai preliminary survey untuk menentukan bentuk geometri dari bentuk basement, intrusi dan patahan. Teramatinya medan magnet pada bagian bumi tertentu, biasanya disebut anomali magnetik yang dipengaruhi suseptibilitas batuan dan remanen magnetiknya. (alam metode geomagnetik ini, bumi diyakini sebagai batang magnet raksasa dimana medan magnet utama bumi dihasilkan. Kerak bumi menghasilkan medan magnet jauh lebih ke!il daripada medan utama magnet yang dihasilkan bumi se!ara keseluruhan. /ksplorasi menggunakan metode magnetik, pada dasarnya terdiri atas tiga tahap akuisisi data lapangan, processing dan interpretasi. etiap tahap terdiri dari beberapa perlakuan atau kegiatan. Pada tahap akuisisi, dilakukan penentuan titik pengamatan dan pengukuran dengan satu atau dua alat. 0ntuk koreksi data pengukuran dilakukan pada tahap pro!essing. Koreksi pada metode magnetik terdiri atas koreksi harian :diurnal <, koreksi topografi (terrain< dan koreksi lainnya. edangkan 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. )al ini terjadi sebagai akibat adanya perbedaan sifat kemagnetan suatu material. Kemampuan untuk termagnetisasi tergantung dari suseptibilitas magnetik masing-masing batuan. )arga suseptibilitas ini sangat penting di dalam pen!arian benda anomali karena sifat yang khas untuk setiap jenis mineral atau mineral logam. )arganya akan semakin besar bila jumlah kandungan mineral magnetik pada batuan semakin banyak. 5
Pengukuran magnetik dilakukan pada lintasan ukur yang tersedia dengan inter;al antar titik ukur &% m dan jarak lintasan 7% m. atuan dengan kandungan mineral-mineral tertentu dapat dikenali dengan baik dalam eksplorasi geomagnet yang dimun!ulkan 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 deng an metode gra;itasi, kedua metode sama-sama berdasarkan kepada teori potensial, sehingga keduanya sering disebut sebagai metode potensial. Namun demikian, ditinjau dari segi besaran fisika yang terlibat, keduanya mempunyai perbedaan yang mendasar. (alam magnetik harus mempertimbangkan ;ariasi arah dan besaran ;ektor magnetisasi, sedangkan dalam gra;itasi hanya ditinjau ;ariasi besar ;ektor per!epatan gra;itasi. (ata pengamatan magnetik lebih menunjukkan sifat residual kompleks. (engan demikian, metode magnetik memiliki ;ariasi 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 pen!arian prospek benda-benda arkeologi.
Medan Magnet Bumi
Medan magnet bumi dapat diasumsikan sebagai medan magnet akibat adanya batang magnet raksasa yang terletak didalam inti bumi, namun tidak berimpit dengan pusat bumi. Kuat medan magnet bumi sebagian besar berasal dari dalam bumi sendiri :67@< atau internal field, sedangkan sisanya :A@< ditimbulkan oleh arus listrik di permukaan dan pada atmosfir :eBternal field<. 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 -
(eklinasi :(<, yaitu sudut antara utara magnetik dengan komponen horiContal yang
-
dihitung dari utara menuju timur +nklinasi :+<, yaitu sudut antara medan magnetik total dengan bidang horiContal yang dihitung dari bidang horiContal menuju bidang ;ertikal ke bawah.
- +ntensitas )oriContal :)<, yaitu besar dari medan magnetik total pada bidang horiContal. - Medan magnetik total :8<, yaitu besar dari ;ektor medan magnetik total.
6
Medan magnet bumi terdiri dari 3 bagian :
&. Medan magnet utama :main field < Medan magnet utama dapat didefinisikan sebagai medan rata-rata hasil pengukuran dalam jangka waktu yang !ukup lama men!akup daerah dengan luas D &%A km$ . Medan magnet utama bumi berubah terhadap waktu. 0ntuk menyeragamkan nilai-nilai medan utama magnet bumi, dibuat standar nilai yang disebut International Geomagnetics Reference Field (IGRF) yang diperbaharui setiap 4 tahun sekali. Nilai-nilai +938 tersebut diperoleh dari hasil pengukuran rata-rata pada daerah luasan sekitar & juta km$ yang dilakukan dalam waktu satu tahun. $. Medan magnet luar :external field < Pengaruh medan magnet luar berasal dari pengaruh luar bumi yang merupakan hasil ionisasi di atmosfer yang ditimbulkan oleh sinar ultra;iolet 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 !epat. 2. 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, titanomagnetite dan lain-lain yang berada di kerak bumi. (alam sur;ei dengan metode magnetik yang menjadi target dari pengukuran adalah ;ariasi medan magnetik yang terukur di permukaan :anomali magnetik<. e!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 peristiwa kemagnetan sebelumnya sehingga sangat rumit untuk diamati. nomali yang diperoleh dari sur;ei 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. (alam sur;ei magnetik, efek medan remanen akan diabaikan apabila anomali medan magnetik kurang dari $4 @ medan magnet utama bumi :Telford, &6'A<. !.! Metode Pengukuran Data 'eomagnetik 7
(alam melakukan pengukuran geomagnetik, peralatan paling utama yang digunakan adalah magnetometer. Peralatan ini digunakan untuk mengukur kuat me dan magnetik di lokasi sur;ei. alah satu jenisnya adalah Proton Precission Magnetometer :PPM< yang digunakan untuk mengukur nilai kuat medan magnetik total. Peralatan lain yang bersifat pendukung di dalam sur;ei magnetik adalah Global Positioning ystem :9P<. Peralatan ini digunaka untuk mengukur posisi titik pengukuran yang meliputi bujur, lintang, ketinggian, dan waktu. 9P 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. eberapa peralatan penunjang lain yang sering digunakan di dalam sur;ei magnetik, antara lain :ehan, $%%&< a. Kompas geologi, untuk mengetahui arah utara dan selatan dari medan magnet bumi. b. Peta topografi, untuk menentukan rute perjalanan dan letak titik pengukuran pada saat sur;ei magnetik di lokasi. !. arana transportasi d. uku kerja, untuk men!atat data-data selama pengambilan data e. PE atau laptop dengan software seperti urfer, Matlab, Mag$(E, dan lain-lain. Pengukuran data medan magnetik di lapangan dilakukan menggunakan peralatan PPM, yang merupakan portable magnetometer. (ata yang di!atat selama proses pengukuran adalah hari, tanggal, waktu, kuat medan magnetik, kondisi !ua!a dan lingkungan. Tabel $. Eontoh form untuk men!atat data hasil pengukuran No
tasiun Pengukuran
=aktu Tgl. #am
Posisi 9eografis ujur 1intang Tinggi
Kuat
Keadaa
Medan
n 1okasi
& $ * (alam melakukan akuisisi data magnetik yang pertama dilakukan adalah menentukan base station dan membuat station - station pengukuran :usahakan membentuk grid - grid<. 0kuran gridnya disesuaikan dengan luasnya lokasi pengukuran, kemudian dilakukan pengukuran medan magnet di station - station pengukuran di setiap lintasan, pada saat yang bersamaan pula dilakukan pengukuran ;ariasi harian di base station.
8
Pengaksesan Data IGRF
+938 singkatan dati !"e International Geomagnetic Reference Field . Merupakan medan a!uan geomagnetik intenasional. Pada dasarnya nilai +938 merupakan nilai kuat medan magnetik utama bumi : # $<. Nilai +938 termasuk nilai yang ikut terukur pada saat kita melakukan pengukuran medan magnetik di permukaan bumi, yang merupakan komponen paling besar dalam sur;ei geomagnetik, sehingga perlu dilakukan koreksi untuk menghilangkannya. Koreksi nilai +938 terhadap data medan magnetik hasil pengukuran dilakukan karena nilai yang menjadi terget sur;ei magnetik adalan anomali medan magnetik : %# r$<. Nilai +938 yang diperoleh dikoreksikan terhadap data kuat medan magnetik total dari hasil pengukuran di setiap stasiun atau titik lokasi pengu kuran. Meskipun nilai +938 tidak menjadi target sur;ei, namun nilai ini bersama-sama dengan nilai sudut inklinasi dan sudut deklinasi sangat diperlukan pada saat me masukkan pemodelan dan interpretasi.
!.$ Pengola#an Data 'eomagnetik
0ntuk 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 men!akup koreksi harian, +938 dan topografi. &. Koreksi )arian Koreksi harian :diurnal correction< merupakan penyimpangan nilai medan magnetik bumi akibat adanya perbedaan waktu dan efek radiasi matahari dalam satu hari. =aktu yang dimaksudkan harus menga!u atau sesuai dengan waktu pengukuran data medan magnetik di setiap titik lokasi :stasiun pengukuran< yang akan dikoreksi. pabila nilai ;ariasi harian negatif, maka koreksi harian dilakukan dengan !ara menambahkan nilai ;ariasi harian yang terekan pada waktu tertentu terhadap data medan magnetik yang akan dikoreksi. ebaliknya apabila ;ariasi harian bernilai positif, maka koreksinya dilakukan dengan !ara mengurangkan nilai ;ariasi harian yang terekan pada waktu tertentu terhadap data medan magnetik yang akan dikoreksi, datap dituliskan dalam persamaan %# & # total ' %# "arian $. Koreksi +938 (ata hasil pengukuran medan magnetik pada dasarnya adalah konstribusi dari tiga komponen dasar, yaitu medan magnetik utama bumi, medan magnetik luar dan medan 9
anomali. Nilai medan magnetik utama tidak lain adalah niali +938. #ika nilai medan magnetik utama dihilangkan dengan koreksi harian, maka kontribusi medan magnetik utama dihilangkan dengan koreksi +938. Koreksi +938dapat dilakukan dengan !ara mengurangkan nilai +938 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 %# & # total ' %# "arian ' # $ (imana # $ F +938
2. Koreksi Topografi Koreksi topografi dilakukan jika pengaruh topografi dalam sur;ei megnetik sangat kuat. Koreksi topografi dalam sur;ei geomagnetik tidak mempun yai aturan yang jelas. alah satu metode untuk menentukan nilai koreksinya adalah dengan membangun suatu model topografi menggunakan pemodelan beberapa prisma segiempat :uryanto, &655<. Ketika melakukan pemodelan, nilai suseptibilitas magnetik : < batuan topografi harus diketahui, sehingga model topografi yang dibuat, menghasilkan nilai anomali medan magnetik :%# top< sesuai dengan fakta. elanjutnya persamaan ko reksinya :setelah dilakukan koreski harian dan +938< dapat dituliska sebagai %# & # total ' %# "arian # $ - %# top etelah semua koreksi dikenakan pada data-data medan magnetik yang terukur dilapangan, maka diperoleh data anomali medan magnetik total di topogafi. 0ntuk mengetahui pola anomali yang diperoleh, yang akan digunakan sebagai dasar dalam pendugaan model struktur geologi bawah permukaan yang mungkin, maka data ano mali harus disajikan dalam bentuk peta kontur. Peta kontur terdiri dari garis-garis kontur yang menghubungkan titik-titik yang memiliki nilai anomali sama, yang diukur dar suatu bidang pembanding tertentu.
Reduksi ke Bidang Datar
0ntuk 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 10
berikutnya mensyaratkan input anomali medan magnetik yang terdistribusi pada biang datar. eberapa teknik untuk mentransformasi data anomali medan magnetik ke bidang datar, antara lain teknik sumber eki;alen :e*uivalent source<, lapisan eki;alen :e*uivalent layer < dan pendekatan deret Taylor :!aylor series approximaion<, dimana setiap teknik mempunyai kelebihan dan kekurangan :lakely, &664<.
Pengangkatan ke Atas
Pengangkatan ke atas atau up+ard 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 sur;ei. Proses pengangkatan tidak boleh terlalu tinggi, karena ini dapat mereduksi anomali magnetik lokal yang bersumber dari benda magnetik atau struktur geologi yang menjadi target sur;ei magnetik ini.
Koreksi Efek Regional
(alam banyak kasus, data anomali medan magnetik yang menjadi target sur;ei selalu bersuperposisi atau ber!ampur dengan anomali magnetik lain yang berasal dari sumber yang sangat dalam dan luas di bawah permukaan bumi. nomali magnetik ini disebut sebagai anomali magnetik regional :reiner, &6'2<. 0ntuk menginterpretasi anomali medan magnetik yang menjadi target sur;ei, maka dilakukan koreksi efek regional, yang bertujuan untuk menghilangkan efek anomali magnetik regioanl dari data anomali medan magnetik hasil pengukuran. alah 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 !enderung tetap dan tidak mengalami perubahan pola lagi ketika dilakukan pengangkatan yang lebih tinggi. !.( A)likai Metode 'eomagnetik )ada 'unung A)i Monitoring gunung api dengan metode magnetik
11
Monitoring gunung api merupakan serangkaian kegiatan pengukuran, analisa, dan interpretasi data 9unung pi dengan tujuan untuk dapat memprediksi terjadinya erupsi gunung api. e!ara umum, monitoring 9unung pi dapat dilakukan dengan 2 !ara yakni sebagai berikut. &.9eologi G dengan mengamati kondisi 9eologi di sekitar 9unung pi meliputi deformasi serta endapan ;ulkanik pada periode sebelumnya untuk dijadikan a!uan pada periode saat ini. $.Petrologi G dengan menganalisa batuan ;ulkanik se!ara mendetail melalui kenampakan fisik maupun komposisi kimia seperti mineralogy dan potensi kandungan gas. 2.9eofisikaG monitoring dengan metode 9eofisika baik 9ra;itasi, eismik, Magnetik, uhu, elf Potensial, dan /M. Tujuan monitoring adalah prediksi erupsi artinya bagaimana mengetahui kapan erupsi terjadi, berapa lama erupsi berlangsung, dimana p usat erupsi dan bagaimana karakteristik erupsi. ebelum erupsi biasanya terdapat HPrekursor erupsiH yaitu suatu gejala awal berupa perubahan-perubahan parameter fisika dan kimia yang terlihat se!ara ;isual maupun yang terukur se!ara intrumental sebagai tand a akti;itas ;ulkanik sebelum erupsi. 0ntuk menyimpulkan bahwa suatu perubahan fisika atau kimia sebagai prekursor erupsi terlebih dahulu harus diketahui basis data pada masa gunungapi tidak aktif.
Pemetaan dengan metode geomagnet 12
ebelum melakukan proses monitoring, umumnya juga dilakukan pengamatan persebaran nilai anomali medan magnet se!ara berkala atau pemetaan. Pemetaan ini bertujuan untuk mengetahui posisi dapur magma beserta dengan ke!enderungan pergerakannya. (alam monitoring gunung api, desain sur;ey yang digunakan biasannya radial, menyesuaikan dengan kontur dan semakin rapat saat mendekati kawah gunung. dapun langkah kerja dalam pengukuran >ulkanomagnetik dapat dilihat pada gambar $. =orkflow tersebut sama dengan proses yang digunakan pada sur;ey magneti! pada umumnya. Pada koreksi data, dilakukan koreksi terhadap +938 dan ;ariasi harian. Metode magnetik ini mengasumsikan bahwa setiap batuan yang ada di bawah permukaan bumi memiliki sifat magnetik yang berbeda-beda. #adi ketika medan magnet bumi menginduksi batuan yang ada di bawah permukaan bumi maka akan timbul medan magnet sekunder akibat induksi tadi. Nilai intensitas medan magnet sekunder ini akan berbeda-beda pada setiap batuan dan sangat bergantung pada sifat kemagnetan batuan :diamagnetik, paramagnetik, dan feromagnetik< serta remanen magnet yang sudah ada sejak Caman dulu pada batuan tersebut.
13
9ambar $. 0rutan pengukuran dalam sur;ei geomagnet.
Pengukuran dengan metode magnetik dilakukan dengan peralatan PPM :Proton Pre!issionMagnetometer<. Pengukuran dilakukan dengan menggunakan dua buah PPM yaitu sebagai satu sebagai base dan satu sebagai ro;er. PPM di base dioperasikan se!ara otomatis merekam data medan magnet dengan selang waktu sesuai pengaturan. PPM base dipasang untuk mendapatkan data ;ariasi harian. edangkan PPM ro;er digunakan untuk memetakan medan magnet total di lapangan dengan mengukur titik-titik yang telah ditentukan. Pada setiap titik sur;ei, dilakukan 4 kali pemba!aan. )al ini dilakukan untuk memperoleh nilai modus atau nilai yang sering mun!ul pada titik tersebut. (alam pengukuran data magnetik diusahakan jauh dari noise seperti logam, jaringan listrik, rumah, dll.
14
Monitoring Metode Magnetik
(alam memonitoring gunung api menggunakan metode magnetik biasanya bisa dilakukan se!ara kontinyu ataupun se!ara periodik. Monitoring se!ara kontinu pada dasarnya hampir sama dengan monitoring se!ara periodik, yang membedakanya hanyalahwaktu pengambilan datanya. 0ntuk monitoring se!ara kontinyu koordinat dari titik-titik magnetik pada gunung api ditentukan se!ara realItime dan terus menerus dengan sistem yang disusun se!ara otomatis. gar metode ini dapat dilakukan maka diperlukan komunikasi data antara titik-titik magnetik pada gunung api dan stasiun pengamat. s (alam melakukan monitoring magnetik digunung api biasanya minimal kita harus membutuhkan dua alata magnetometer untuk melakukan pengukuran. alah satu alat diletekan ditempat yang relati;e jauh dari akti;itas gunung api, sebagai basenya, dan alat yang lainya diletakan disekitar gunung api untuk memonitoring akti;itas gunung api tersebut. (engan demikian kita akan memiliki minimal satu data hasil pengukuran magnetik digunung api dan satu data yang yang tanpa pengaruh akti;itas gunung api, sehingga dari kedua data tersebut kita bisa membandingkan antara keduanya. ehingga ketika terjadi perubahan nilai magnetik akan ketahuan. Pengamatan magneti! juga dilakukan untuk mengamati nilai intensitas magnet diatas gunung api, apabila magma mulai naik ke atas permukaan maka nilai intensitas magnet di atas gunung api akan rendah karena pengaruh panas magma. Magma yang naik ke atas permukaan akan memiliki nilai sus!eptibilitas yang rendah dibandingkan dengan batuan ;ulkanik pembentuk gunung api. )asil akhir dari pengukuran 9eomagnet juga untuk memodelkan ;olume daripada dapur magma. Meningkatnya akti;itas gunung api di!irikan dengan naiknya temperatur yang berasal dari magma menuju permukaan. atuan bawah permukaan gunung api akan mengalami perubahan magnetisasinya ketika temperatur yang melewatinya mengalami perubahan. ahan magnetik akan berkurang magnetisasinya jika temperatur naik, dengan demikian perubahan sifat magnetik batuan di daerah gunung api aktif akan memberikan informasi tentang akti;itas gunung api tersebut. emakin meningkatnya akti;itas maka temperaturnya akan semakin tinggi dan hal ini menyebabkan sifat magnetik batuannya akan !enderung kearah diamagnetik Perubahan sifat magneti! batuan diukur melalui sur;ey magneti! se!ara berkala. 15
Pengamatan magnetik dilakukan untuk mengamati nilai intensitas magnet di atas gunung api, apabila magma mulai naik ke atas permukaan maka nilai intensitas magnet di atas gunung api akan rendah karena pengaruh panas magma. Magma yang naik ke atas permukaan akan memiliki nilai sus!eptibilitas yang rendah dibandingkan dengan batuan ;ulkanik pembentuk gunungapi. (alam istilah ;ulkanologi, kemagnetan gunung api dapat disebut sebagai ;ulkanomagnetik. Perubahan sifat kemagnetan ini disebabkan aktifitas 9unung pi tersebut, antara lain 1.
Proe %#ermomagnetik G merupakan serangkaian proses demagnetisasi dan
remagnetisasi akibat adanya kenaikan suhu hingga men!apai suhu Eurrie yakni D45%%E. aat suatu benda bermagnet dipanasi hingga men!apai suhu Eurrie, benda tersebut akan mengalami demagnetisasi atau kehilangan sifat magnetisnya. Namun, saat suhu kembali turun benda tersebut akan termagnetisasi kembali atau mengalami remagnetisasi. ifat magnetisasi ini dalam hubungannya dengan aktifitas 9unung pi adalah pada proses naiknya magma. Pada saat tersebut bagian atas 9unung pi akan memanas sehingga medan magnetnya akan menurun dan begitu pula sebaliknya. Proses tersebut telah dibuktikan berdasakan pada per!obaan laboratorium yakni melalui penngukuran suseptibilitas magnet batuan ndesitik dari 9unung Popo!atepetl trato;ol!ano di MeBi!o dengan hasil sebagai berikut.
9ambar 2. Eontoh kur;a k-T temperature tinggi. Pemanasan dan pendinginan ditunjukkan dengan panah. 16
!. Efek Pie*omagnetik G merupakan sifat magnetisme yang disebabkan oleh adanya
tekanan yang dikenakan pada suatu batuan sehingga menimbulkan sifat magnet. PieComagnetik adalah perubahan sifat kemagnetan yang diakibatkan oleh tekanan nonhidrostatis :de;iatorik<. (alam pembahasan ini efek dari tekanan hidrostatis yang ke!il diabaikan. /fek ini ditemukan berdasarkan pada per!obaan laboratorium dimana suatu batuan saat diberi tekanan akan mengalami perubahan nilai +ntensitas Magnet perunit ;olume sebesar tekanan yang mengenainya. ila + merupakan intensitas magnet, J merupakan besarnya tekanan yang dikenakan pada batuan, dan K merupakan konstanta sensitifitas benda terhadap tekanan, maka besar perubahan intensitas magnet dapat dinyatakan sebagai berikut.
Karena kenaikan +ntensitas Magnet maka akan meningkatkan nilai induksi magnetik sehingga meningkatkan nilai medan magnet sebagai berikut.
2. Fenomena Elektrokinetik G magnetisme yang disebabkan oleh pergerakan fluida magmatis. aat bergerak, fluida magmatis akan melalui dua medium yakni medium padat dan setengah padat, sehingga akan terjadi transfer ion yang menyebabkan terbentuknya medan listrik yang juga akan menghasilkan medan magnet.
!.+ Studi ,au Metode 'eomagnet •
tudi Kasus & Perubahan Medan Magnetik karena suhu.
(ari judul penelitian Magneti! and ele!tri! field monitoring of Taal ;ol!ano, Philippines Part + Magneti! measurements. (alam penelitian dilakukan monitoring pada gunung Taal di Philipina. ifat magma dari gunung api ini yaitu basaltik-andesit. Monitoring yang dilakukan dengan metode elf-Potnsial dan Magnetik. Pengukuran pertama pada #anuari $%%4, kemudian dilakukan kembali pada bulan 8ebruari $%%4, dan sudah terjadi perubahan puluhan nT. ebelum melakukan monitoring, dilakukan pemetaan medan magneti! untuk melihat pengaruh suhu. 9ambar 7 memperlihatkan lokasi pengambilan data medan magnetik.
17
Gambar 4. lokasi beserta titik pengukurannya. Pengukuran medan magnet dilakukan dan diola untuk meliat anomaly medan magneti!"dengan !ara meliat perbedaan antara titik pengukuran dengan titik re#erensi dengan $ariabel di% &'( )di%eren!e &otal 'agneti! (ield*. Gambar 5 memperliatkan asil pengukuran yang dilakukan pada bulan +anuari 2005" dan keberadaan area geotermal yang ditandai dengan ,ssure.
Gambar 5. -ata pemetaan sepan+ang 2"5 km pan+ang lintasan pada bulan anuari 2005.
18
Pada bagian yang lain dilakukan pengukuran yang sama" kemudian dimodelkan dengan berdasarkan topogra, lintasan" dan disimulasikan nilai magnetisasi batuannya. /ilai magnetisasi tersebut ditentukan berdasarkan pengaru suu pada batuan. Gambar 6 memberikan gambaran data asil simulasi dibandingkan dengan asil pengukuran yang dilakukan.
•
tudi asus 2 'onitoring 'edan 'agnetik.
-iambil dari penelitian Volcano-Electromagnetic Efects dan Review o Magnetic and electric eld efects near active aults and volcanoes in the U.S.A. Gambar 7 menun+ukkan perubaan medan magneti! di gunung t. elens pada sala satu stasiun monitoring bersama dengan data tilt. -ata diambil dari tanggal 23 ktober sd 3 /o$ember 1981" yang kemudian diratarata tiap 20 menit. -ari data tersebut terliat baa medan magneti! naikdari tanggal 23 sd 27 dan kemudian turun !ukup ta+am pada tanggal 27 ktober dan berkorelasi sangat baik dengan data tilt. aat ter+adinya erupsi tanggal 29 ktober +ustru tidak terliat perubaan medan magneti! yang signi,kan.
19
Gambar 7. Gra,k perubaan medan magneti! dan tilt asil monitoring di gunung t. elens dari tanggal 23 ktober sd 3 /o$ember 1981. Gambar 8 memperliatkan data monitoring pada gunung yang sama pada aktu yang lain" tetapi dengan selang aktu yang lebi detail. uda diketaui baa gunung t. elens meletus ebat pada tanggal 18 'ei 1980" dengan letusan yang pertama pada +am 15.32 aktu setempat. Gambar 8 menun+ukkan data monitoring medan magneti!" setela dikurangi teradap stasiun re#erensi" pada tanggal tersebut dari +am 14.00 sd 19.00. ebelumnya data diratarata tiap 10 menit. aat sebelum ter+adi erupsi tidak ter+adi perubaan medan magneti!" bakan !enderung konstan. Perubaan mendadak ter+adi berbarengan dengan saat ter+adinya erupsi pada +am 15.32. etela itu medan magneti! !enderung uktuati#.
20
BAB III PENU%UP $.1 ,eim)ulan
erdasarkan hasil penelitian yang dilakukan dan berdasarkan pembahasan dapat disimpulkan bahwa Perbandingan antara pola grafik dari nilai suseptibilitas magnetik tanah menggunakan metode geomagnet dengan pengukuran suseptibilitas magnetik tanah menggunakan susceptibilitymeter terdapat kesamaan pola yang artinya kedua penelitian tersebut menunjukkan bahwa antara nilai suseptibilitas magnetik hasil pengukuran dengan metode geomagnet dan pengukuran suseptibilitas magnetik se!ara langsung se!ara garis besar mempunyai kandungan magnetik yang hamper sama pada setiap lapisan tanah yang sama.
$.! Saran
erdasarkan penelitian yang telah dilakukan, maka ada beberapa hal yang perlu diperhatikan, yaitu &. Perlu dilakukan penelitian lanjutan yang lebih mendalam
dengan
menggunakan
metode geofisika lain sebagai pembanding data. $. (alam melakukan penelitian diperlukan banyak metode, misalnya metode 9ra;itasi, metode 3esisti;itas yang berfungsi sebagai pembanding agar hasil yang didapatkan dari penelitian sesuai dengan keadaan yang sebenarnya. 2. (alam pengukuran harus diperhatikan fa!tor - faktor kesensitifan alat penelitian yang dapat mempengaruhi pemba!aan data pada alat penelitian. 7. Ketelitian dalam pemba!aan alat dan penentuan titik serta penentuan arah sensor magnetik sangat diperlukan.
21
DAF%A" PUS%A,A
Candra, Rotua. 2011. Menentukan Derah Prospek Biji Besi Menggunakan Metode Geolistrik di Daerah “C” dengan Data PendukungGeomagnet .(Online) Ismail. 2010 . Metode Geomagnetik .Universitas Sebelas Maret: Surakarta.(online) (http://www.scribd.com/doc/47436981/METO DE-GEOMAGNETIK) Kahfi, Rian Arifan,dkk.2008. Identifikasi Struktur Lapisan Bawah Permukaan Daerah Manifestasi Emas dengan Menggunakan Metode Magnetik Di Papandayan Garut Jawa Barat. Hlm. 127-135, (Online), dalam jurnal Berkala Fisika Vol.11. No.4 Oktober 2008 .(http://ejournal.universitasDiponegoro.ac. id/index.php/BerkalaFisika/artikel/download/p Nuha,Dafiqiy ya’lu ulin.2012. Pemodelan Struktur Bawah Permukaan Daerah Sumber Air Panas Songgoriti Kota Batu Berdasarkan Data Geomagnetik .(Online) dalam Jurnal Neutrino Vol.4. No.2 april 2012. (http://ejournal.uinmalang.ac.id/index.php/NE UTRINO/article/download/1933/pdf), Prouty, Mark. Geometrics, Operation Manual, G-856 Memory-MagTM Proton Precession Magnetometer , P/N 18101-02 Rev.A. San Jose, CA, USA. Rusli, Muhammad. 2009. Penelitian Potensi Bahan Magnet Alam Di Desa Uekuli Kecamatan Tojo Kabupaten Tojo Unauna Provinsi Sulawesi Tengah. Hlm (Online). dalam jurnal Sains Materi Indonesia Edisi Khusus Desember 2009.
14-19,
Rosanti, Dian farida. 2012. Korelasi antara Suseptibilitas Magnetk dengan Unsur Logam Berat pada Sekuensi Tanah di Pujon Malang.skripsi: Universitas Negeri Malang. Siahaan, Barita Uli Basa. 2009. Penentuan Struktur pada Zona Hydrokarbon Daerah “X” menggunakan Metode Magnetik . Skripsi: Universitas Indonesia. Penentuan Karakteristik Sesar Cimandiri Segmen Syirojudin, Muhamad. 2010. Pelabuhan Ratu-Citarik Dengan Metode Magnet Bumi. Skripsi: Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah Jakarta.
Telford, W.M, Geldart, L.P, Sheriff, R.E, 1990, Apllied Geophysics, second edition, pp.578-609, Australian and New York : Cambridge University Press, USA.
22