PAPER PRAKTIKUM

GEOFISIKA

GEOMAGNET

Disusun oleh:

VAJRI OKVIANTO

21100110110013

LABORATORIUM GEOFISIKA

PROGRAM STUDI TEKNIK GEOLOGI

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS DIPONEGORO

SEMARANG

APRIL 2012

GEOMAGNET

Pendahuluan

Metoda Geomagnet 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

geomagnet diterapkan untuk daerah yang luas, dengan tujuan untuk mencari

daerah prospek. Setelah diperoleh daerah yang prospek selanjutnya dilakukan

survey Resistivity 2D.

Prinsip Dasar Geomagnet

Jika dua kutub magnet dengan kuat kutub m1 dan m2 terpisah sejauh r, maka gaya

tarik menarik diantara keduanya adalah berbanding lurus dengan m1 dan m2 dan

berbanding terbalik dengan kuadrat jaraknya. Secara matematis dapat

diekspresikan sebagai berikut :

F = (m1 m2) / (4p m r2) ............ (II-20)

Pada persamaan tersebut di atas :

m = permeabilitas magnet dari medium antara m1 dan m2

m1,m2= pole strength

r = jarak m1 dan m2

Gambar 0-1 Garis fluks magnetik di sekitar batang magnet

Perhatikan gambar II-8. Di sekitar batang magnet terdapat fluks magnet yang

ditunjukkan dengan garis fluks (pada gambar berwarna merah) yang memusat

menuju kutub magnet. Jumlah fluks per satuan luas disebut Densitas Fluks atau

notasinya B dengan satuan webwe/m2 = teslas. B disebut juga induksi magnet.

Karena terlalu besar, maka pada praktek pengukuran tidak dipergunakan satuan

teslas melainkan nanotesla dimana 1 nT = 10-9 T.

Sifat Kemagnetan Batuan

Berdasarkan sifat kemagnetiannya, material pembentuk batuan dapat dibagi

menjadi

(Telford et all 1990) :

1. Diamagnetik

2. Paramagnetik

3. ferromagnetik

4. Antiferromagnetik

5. Ferrimanetik

Diamagnetik

Dalam batuan diamagnetik atom-atom pembentuk batuan mempunyai kulit

elektron yang telah jenuh yaitu tiap elektron berpasangan dan mempunyai spin

yang berlawanan dalam tiap pasangan. Jika mendapat medan magnet dari luar

orbit, elektron tersebut akan membuat putaran yang menghasilkan medan magnet

lemah yang melawan medan magnet luar tadi. Dengan demikian dapat dikatakan

material magnetik tadi mempunyai sifat :

suseptibilitas k negatif dan kecil

suseptibilitas k tidak tergantung kepada medan luar H.

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

Paramagnetik

Didalam bahan paramagnetik terdapat kulit elektron terluar yang belum jenuh

yakni ada elektron yang spinnya tidak berpasangan dan mengarah pada arah spin

yang sama. Jika terdapat medan magnetik luar, spin tersebut akan membuat

putaran 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:

susepbilitas k positif dan sedikit lebih besar dari satu

susepbilitas k tergantung kepada temperatur

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

Ferromagnetik

Pada bahan ferromagnetik terdapat banyak kulit elektron yang hanya diisi oleh

satu elektron 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 searah, apalagi jika di dalam

magnet magnet luar. Sifat bahan ferromagnetik :

susepbilitas positif dan jauh lebih besar dari satu

susepbilitas bergantung pada temperatur

contoh: besi, nikel, kobalt.

Antiferromagnetik

Pada bahan antiferromagnetik domai-domain tadi menghasilkan dipol magnetik

yang saling berlawanan arah sehingga momen magnetik secara keseluruhan sangat

kecil. Bahan antiferromagnetik yang mengalami cacat kristal akan mengalami

medan magnet kecil dan susepbilitasnya seperti pada bahan paramagnetik.

Contoh : hematit ( Fe2O3)

Ferrimagnetik

Pada bahan ferrimagnetik domain-domain tadi juga saling antiparalel tetapi

jumlah dipol pada masing-masing arah tidak sama sehingga masih mempunyai

resultan magnetisasi cukup besar. Susepbilitasnya tinggi dan tergantung pada

temperatur.

Contoh : magnetit (Fe3O4), ilmenit (FeTiO3), pirhotit (FeS), hematit (FeO2)

Gambar 0-2 Skematik dari momen magnet (Reynolds., 1997)

Metoda Geomagnet 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

geomagnet 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

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 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 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 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.

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.

DAFTAR PUSTAKA

www.geoscan-eksplorasindo.com

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