METODE
MAGNETIK
Metode magnetik didasarkan pada
pengukuran variasi intensitas medan magnetik di permukaan bumi yang disebabkan
oleh adanya variasi distribusi benda termagnetisasi di bawah permukaan bumi(suseptibilitas).
Variasi yang terukur (anomali) berada dalam latar belakang medan yang relatif
besar. Variasi intensitas medan magnetik yang terukur kemudian ditafsirkan
dalam bentuk distribusi bahan magnetik di bawah permukaan, yang kemudian
dijadikan dasar bagi pendugaan keadaan geologi yang mungkin. Metode magnetik
memiliki kesamaan latar belakang fisika dengan metode gravitasi, kedua metode
sama-sama berdasarkan kepada teori potensial, sehngga keduanya sering disebut
sebagai metoda potensial. Namun demikian, ditinjau dari segi besaran fisika
yang terlibat, keduanya mempunyai perbedaan yang mendasar. Dalam magnetik harus
mempertimbangkan variasi arah dan besar vektor magnetisasi. sedangkan dalam
gravitasi hanya ditinjau variasi besar vektor percepatan gravitasi. Data
pengamatan magnetik lebih menunjukan sifat residual yang kompleks. Dengan
demikian, metode magnetik memiliki variasi terhadap waktu jauh 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 serta bisa diterapkan pada pencarian
prospeksi benda-benda arkeologi.
Metoda
Magnetik adalah salah satu metoda di
geofisika yang memanfaatkan sifat kemagnetan bumi. Menggunakan
metoda ini diperoleh kontur yang menggambarkan distribusi susceptibility batuan
di bawah permukaan pada arah horizontal. Dari nilai susceptibility selanjutnya
dapat dilokalisir / dipisahkan batuan yang mengandung sifat kemagnetan dan yang
tidak. Mengingat survey ini hanya bagus untuk pemodelan kearah
horizontal, maka untuk mengetahui informasi kedalamannya diperlukan metoda
Resistivity 2D. Jadi, survey magnetik diterapkan untuk daerah yang luas, dengan
tujuan untuk mencari daerah prospek. Setelah diperoleh daerah yang prospek
selanjutnya dilakukan survey Resistivity 2D.
Metode Geofisika merupakan ilmu yang
mempelajari tentang 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, 1988). Secara umum,
metode geofisika dibagi menjadi dua kategori, yaitu:
–
Metode pasif dilakukan dengan mengukur medan alami yang dipancarkan oleh bumi.
–
Metode aktif dilakukan dengan membuat medan gangguan kemudian mengukur respon
yang dilakukan oleh bumi.
Medan dalam ilmu geofisika terdiri
dari 2 :
-
Medan
alami adalah 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.
Medan
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.
Medan
magnet utama bumi berubah terhadap waktu. Untuk menyeragamkan nilai-nilai medan
utama magnet bumi, dibuat standar nilai yang disebut International
Magnetikics 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 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 (), titanomagnetite () 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),
Metode
Pengukuran Data Magnetik
Dalam
melakukan pengukuran magnetikik, 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 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) :
- Kompas geologi, untuk mengetahui arah utara dan selatan dari medan magnet bumi.
- Peta topografi, untuk menentukan rute perjalanan dan letak titik pengukuran pada saat survei magnetik di lokasi
- Sarana transportasi
- Buku kerja, untuk mencatat data-data selama pengambilan data
- 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.
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 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 Magnetikic Reference Field.
Merupakan medan acuan magnetikik 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
magnetikik, 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.
Pengolahan
Data Magnetik
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 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
Dimana
H0 = IGRF
3)
Koreksi
Topografi
Koreksi topografi dilakukan jika pengaruh topografi dalam
survei megnetik sangat kuat. Koreksi topografi dalam survei magnetikik 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 (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 dilapangan,
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
dar suatu bidang pembanding tertentu.
Reduksi ke
Bidang Data
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 ekivalen (equivalent
source), lapisan ekivalen (equivalent layer) dan pendekatan deret
Taylor (Taylor series approximaion), dimana setiap teknik mempunyai
kelebihan dan kekurangan (Blakely, 1995).
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 magnetikik, 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 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.
Interpretasi
Data Magnetikk
Secara
umum interpretasi data magnetikik 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.
Terjemahnya :
“Barangsiapa menghendaki kehidupan sekarang (duniawi), maka Kami segerakan baginya di dunia itu apa yang Kami kebendaki bagi orang yang Kami kehendaki dan Kami tentukan baginya neraka jahannam; ia akan memasukinya dalam keadaan tercela dan terusir. (QS. 17:18) Dan barangsiapa yang menghendaki kehidupan akhirat dan berusaba ke arab itu dengan sungguh-sungguh sedang ia adalah mukmin, maka mereka itu adalab orang-orang yang usahanya dibalasi dengan baik. (QS. 17:19)” (al-Israa’: 18-19).
“Barangsiapa menghendaki kehidupan sekarang (duniawi), maka Kami segerakan baginya di dunia itu apa yang Kami kebendaki bagi orang yang Kami kehendaki dan Kami tentukan baginya neraka jahannam; ia akan memasukinya dalam keadaan tercela dan terusir. (QS. 17:18) Dan barangsiapa yang menghendaki kehidupan akhirat dan berusaba ke arab itu dengan sungguh-sungguh sedang ia adalah mukmin, maka mereka itu adalab orang-orang yang usahanya dibalasi dengan baik. (QS. 17:19)” (al-Israa’: 18-19).