metode geomagnetik dalam pengolahan data geosoft
Post on 07-Dec-2015
89 Views
Preview:
DESCRIPTION
TRANSCRIPT
BAB I
PENDAHULUAN
I.1 Latar Belakang
Secara terminologi, Geofisika berasal dari kata Geo yang berarti bumi dan
kata fisika yang berarti kenampakan yang dapat terlihat. Jadi jika digabungkan
kedua kata tersebut memiliki pengertian ilmu tentang kebumian berdasarkan
kenampakan fisiknya yang berkaitan erat dengan kaidah dan prinsip fisika.
Metode geofiska yang diaplikasi sangatlah beragam. Salah satu metode
yang sering digunakan dalam ilmu Geofisika adalah metode geomagnet. Metode
Geomagnet ini secara harfiah dapat diartikan dengan metode yang menggunakan
prinsip-prinsip kemagnetan dari material-material yang ada dibumi. Metode ini
memanfaat sifat-sifat dari material di bumi yang terdiri dari ferromagnetik,
paramagnetik dan diamagnetik yang kemudian digunakan untuk dapat
membedakan beragam jenis batuan yang ada di muka bumi secara umum.
Metode geomagnet sering dimanfaatkan untuk mencari daerah dengan
potensi mineral-mineral logam, diantarannya ada bijih besi.
I.2 Maksud dan Tujuan
Laporan ini disusun agar praktikan dapat mengetahui suatu anomali yang
berkaitan dengan pola persebaran dari bijih logam yang dapat dinterpretasikan
berdasarkan data-data lapangan yang telah ada kemudian menghasilkan Peta Total
Magnetic Intensity, Peta Reduksi Kutub, dan Peta Upward Continuation yang
diolah dari aplikasi Geosoft.
1
BAB II
DASAR TEORI
II.1. Medan Magnet Bumi
Medan magnetik bumi, disebut juga medan geomagnetik, adalah medan
magnetik yang menjangkau dari bagian dalambumi hingga ke batas di mana
medan magnet bertemu angin matahari. Besarnya medan magnet bumi bervariasi
antara 25 hingga 65 mikrotesla (0.25 hingga 0.65 gauss). Kutub-kutub medan
magnetik bumi diperkirakan miring sepuluh derajat terhadap aksis bumi, dan terus
bergerak sepanjang waktu akibat pergerakan besi paduan cair di dalam inti luar
bumi. Kutub magnet bumi bergerak begitu lambat sehingga kompas masih dapat
berfungsi dengan baik sejak digunakan pertama kali (abad ke 11 masehi). Namun
setiap beberapa ratus ribu tahun sekali, kutub magnetik bumi berbalik antara utara
dan selatan. Pembalikan ini terekam di dalam pola bebatuan purbakala bumi yang
mengandung unsur yang bersifat ferromagnetik. Pergerakanlempeng benua juga
dipengaruhi oleh medan magnetik.
Gambar II.1 Gambar Medan Magnet Bumi
Medan magnet bumi berasal dari reaksi antara inti dalam bumi, inti dalam
itu sendiri merupakan logam padat dan inti luar berupa materi cair yang sebagian
besarnya adalah logam. Kedua inti ini masing - masing berputar berlawanan arah.
Inti dalam berotasi dan inti luar ber-revolusi mengelilingi inti dalam dengan arah
yang berlawanan. Sumbu putar keduanya adalah garis utara magnet, pusat bumi,
dan selatan magnet. Gesekan antar logam (kedua inti tersebut) ini yang
menghasilkan medan magnet bumi.
2
Sumber medan magnet bumi ini terdiri dari tiga macam unsur medan
magnet yang ada di bumi, yaitu :
1. Medan Magnet Utama
Medan magnet utama bersumber dari dalam bumi dan
medan magnet ini berubah terhadap waktu. Dalam teori
magnetohidrodinamik yang dikemukakan oleh W.M. Elasasser dan
E.C. Bullard, dinyatakan bahwa di dalam inti bumi terdapat aliran
fluida yang terionisasi sehingga menimbulkan aksi dinamo oleh
dirinya sendiri (Self-exiting dynamo action) yang dapat
menimbulkan medan magnet utama bumi (Untung, 2001).
2. Medan Luar
Medan luar bersumber dari luar bumi dan merupakan hasil
ionisasi di atmosfer yang ditimbulkan oleh sinar ultraviolet dari
matahari. Sumbangan medan luar ini terhadap medan magnet bumi
hanya sebesar kira kira 1% dari medan total. Matahari
memancarkan arus tetap yang terdiri dari atom hydrogen terionisasi
(proton) dan elektron yang menjalar melalui tata surya dengan
kecepatan supersonik. Angin matahari yang muncul seperti ini
berinteraksi secara kuat dengan medan magnet bumi yang
menyebabkan terjadinya badai magnetik sehingga nilai medan
magnet bumi mengalam perubahan.
3. 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.
II.2. Komponen 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.
3
Inklinasi(I), yaitu sudut antara medan magnetik total dengan
bidang horizontal yang dihitung dari bidang horizontal menuju
bidang vertikal ke bawah.
Intensitas Horizontal (Bh), yaitu besar dari medan magnetik total
pada bidang horizontal.
Medan magnetik total (B), yaitu besar dari vektor medan magnetik
total.
Gambar II.2 Komponen Medan Magnet Bumi
II.3. Sifat-sifat Kemagnetan Bumi
Batuan yang merupakan material pembentuk kerak bumi memiliki sifat-
sifat yang dapat diperikan dan digunakan untuk membedakan antara satu dengan
yang lainnya. Salah satu sifat batuan yang biasanya diperikan adalah sifat
kemagnetan batuan.
Sifat magnet pada batuan dipengaruhi oleh kandungan mineral pada batuan
tersebut. Sifat magnetik pada mineral ini dikaji secara mendalam dalam bidang
paleomagnetisme atau kemagnetan purba. Stabil tidaknya magnetisasi pada suatu
batuan sangat tergantung pada jenis mineral dan ukurannya. Sifat magnetik pada
batuan ini juga berperan dalam metode geomagnetik untuk eksplorasi.
Namun istilah mineral magnetik biasanya digunakan bagi mineral yang
tergolong feromagnetik dalam batuan dan tanah (soils), keluarga besi - titanium
oksida, sulfida-besi, dan hidroksida besi (Bijaksana, 2002).
Contoh mineral-mineral magnetik tersebut di antaranya adalah :
4
1. Dari keluarga besi - titanium oksida antara lain magnetite (Fe3O4 )
atau karat (aFe2O3) dan maghemite (gFe2O3).
2. Dari keluarga sulfide - besi antara lain pyrite (FeS2)
dan pyrrhotite (Fe7S8),
3. Golongan hidroksida besi antara lain goethite (aFeOOH).
Setiap jenis batuan memiliki sifat dan karakteristik tertentu dalam medan
magnet yang dimanifestasikan dalam parameter susceptibilitas magnetik batuan
atau mineralnya. Susceptibilitas magnet batuan merupakan tingkat kemagnetan
suatu benda untuk termagnetisasi, yang pada umumnya erat kaitannya dengan
kandungan mineral dan oksida besi. Semakin besar kandungan mineral magnetit
di dalam batuan, akan semakin besar harga susceptibilitasnya.
Metode ini sangat cocok untuk pendugaan struktur geologi bawah
permukaan dengan tidak mengabaikan faktor kontrol adanya kenampakan geologi
di permukaan dan kegiatan gunungapi. Dengan adanya perbedaan dan sifat khusus
dari tiap batuan dan mineral inilah yang melandasi digunakannya metode
magnetik untuk kegiatan eksplorasi maupun kepentingan geodinamika.
Susceptibilitas suatu magnet batuan berpengaruh terhadap besarnya
intensitas magnetik batuan tersebut sehingga dari perbedaan intensitas magnetik
tersebut, batuan dibagi tiga kelompok jenis material dan batuan peyusun litologi
bumi, yaitu:
1. Diamagnetik
Memiliki nilai susceptibilitas negatif dan kecil artinya Orientasi
elektron orbital substansi ini selalu berlawanan arah dengan magnet
luar, sehinggga medan totalnya selalu berkurang. Sebagai contoh
adalah grafit, marbele, kuarsa, marmer, garam dan anhidrit atau
gypsum.
2. Paramagnetik
Memiliki arah sama dengan medan luarnya sehingga harga
susceptibilitas magnetiknya bernilai positif namun kecil. Sifat – sifat
paramagnet akan timbul bila atom atau molekul suatu bahan memiliki
momen magnet pada waktu tidak terdapat medan luar dan interaksi
antara atom adalah lemah. Pada umumnya momen magnet menyebar
5
acak, tetapi bila diberi medan magnet luar momen tersebut akan
mengarah sesuai dengan arah medan luar tersebut. Sebab - sebab sifat
paramagnet ialah karena tidak seimbangnya putaran momen magnet
elektron. Contoh mineral yang termasuk pada jenis ini adalah olivine
dan biotit.
3. Ferromagnetik
Memiliki harga susceptibilitas magnetik positif dan besar. Sifat
kemagnetan substansi ini dipengaruhi oleh keadaan suhu, yaitu pada
suhu diatas suhu curie sifat kemagnetannya hilang. Atom - atom dalam
bahan - bahan ferromagnet memiliki momen magnet dan interaksi
antara atom - atom tetangganya begitu kuat sehingga momen semua
atom dalam suatu daerah mengarah sesuai dengan medan magnet luar
yang diimbaskan, bahkan dengan tidak adanya magnet dari luar.
Contoh mineral yang termasuk jenis ini adalah besi dan nikel.
II.4. Akuisisi Metode Geomagnet
Alat yang digunakan dalam survey metode magnetik adalah Proton
Precission Magnetometer Geometrics model G-856. PPM merupakan alat yang
portable dengan sistem pengoperasian yang cukup mudah dan sederhana. Dalam
penelitian PPM yang digunakan berjumlah dua buah, satu sebagai rover dan
satunya sebagai base station. PPM dapat digunakan untuk mengukur medan
magnet gradien maupun medan magnet total. Pengukuran medan magnet gradien
dengan menggunakan dua buah sensor dan medan magnet total dengan
menggunakan satu buah sensor. Beberapa peralatan bantu lainnya adalah:
1. Theodolit, untuk menentukan arah lintasan titik-titik pengukuran di
lapangan.
2. Kompas geologi, untuk menentukan arah utara sensor PPM dan
membantu menentukan posisi supaya urut.
3. GPS, untuk menentukan posisi lintang dan bujur serta ketinggian lokasi
penelitian.
4. Meteran, untuk mengukur jarak grid.
5. Jam, untuk mengetahui waktu pengambilan data di lapangan.
6
6. Catatan lapangan, untuk mencatat hari, tanggal, jam, kondisi cuaca dan
lingkungan saat pengambilan data.
Pengumpulan data bergantung pada target dan kondisi lapangan.
Pengukuran dengan target lokal biasanya dilakukan untuk daerah survei yang
tidak terlalu luas, dengan spasi 50 – 500 meter, sedang untuk target regional
mencakup daerah yang lebih luas dengan spasi 1 – 5 km. Pengukuran di daerah
gunungapi, di puncak dan tubuh gunung dilakukan dengan spasi 0,5 km atau
sekitar 25 – 30 menit perjalanan (kaki), sedangkan pada kaki gunung dan
sekitarnya spasinya 1 – 2 km. Untuk target dengan daerah yang sempit dan
topografi yang relatif datar dapat dilakukan dengan spasi 50 – 100 m bergantung
kepada hasil pengukuran yang diinginkan.
Pengumpulan data dilakukan pada titik yang telah diplotkan grid-nya.
Variasi harian dapat diukur dengan menggunakan Base station PPM. Pada
prinsipnya, survei metode magnetik harus menggunakan 2 buah PPM yang
berfungsi sebagai base dan rover. Base station untuk mengukur variasi harian
yang akan dikoreksikan terhadap data yang terbaca di rover. Bila menggunakan 2
buah PPM, maka satu PPM dengan dipasang di tempat yang sama selama
pengukuran yang berlaku sebagai base statiton dan dioperasikan secara otomatis
merekam data medan magnet dengan selang waktu selama dua menit.
Tujuan dari pemasangan basestation ini adalah untuk mendapatkan data
variasi harian. Namun demikian, karena keterbatasan alat dan alasan nilai variasi
harian yang cukup kecil, seringkali survei metode magnetik dilakukan hanya
dengan 1 PPM, yang diperlakukan sebagai rover. Untuk mendapatkan koreksi
variasi harian, maka pengambilan data dilakukan secara looping, dan nilai variasi
harian seakan-akan seperti drift pada survei metode gravitasi.
Proton Precession Magnetometer (PPM) adalah suatu sensor untuk
mengukur induksi medan magnet total. Sensor ini berisi zat cair yang kaya akan
proton, misalnya methanol atau kerosene. Di dalam sensor ini terdapat koil atau
kumparan yang melingkupi zat cair yang kaya akan proton tersebut. Koil ini
dihubungkan dengan sumber arus DC dan sirkuit penghitung frekuensi. Jika arus
7
listrik dilewatkan melalui koil tersebut, maka akan timbul medan magnet dan
mempolarisasikan proton pada arah koil.
Pada saat arus diputus, koil akan dihubungkan dengan sirkuit penghitung
frekuensi, sementara proton akan berpresisi pada arah medan magnet bumi.
Gerakan momen magnetik proton akan menghasilkan medan magnet siklik yang
menginduksi arus ac pada kumparan selama 2 – 3 detik sebelum proton berhenti
berpresisi. Selama 2 – 3 detik ini, sirkuit penghitung frekuensi akan mengukur
frekuensi presisi proton. Nilai frekuensi presisi proton ini dikonversi ke unit
intensitas medan magnet dan ditransmisikan ke data logger yang dapat dibaca
langsung. Prisip kerja Proton Preccesion Magnetometer (PPM)
.
Gambar II.4. Gerakan Presisi dari Sebuah Proton (Robinson & Coruh, 1988)
II.5. Filter Pengolahan Data Magnetik
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 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. 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.
8
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.
II.6. Software Geosoft
Software geosoft adalah salah satu software yang dipelajari dan biasa
digunakan dalam bidang keilmuan Geofisika untuk menentukan berbagai anomaly
yang ada, baik lokal maupun regional dan tujuan dari penggunaan software
geosoft adalah megetahui kondisi geologi di area telitian dengan menggunakan
software, mengetahui permodelan di area telitian, mengetahui jenis batuan yang
berada di salah satu area.
9
Kesimpulan
Interpretasi
Pengolahan data melalui aplikasi Oasis
Peta TMI, RTP, UP
Selesai
BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
III.1 Diagram Alir Pengolahan Data
Gambar III.1 Diagram alir pengolahan data dengan aplikasi Geosoft
III.2 Pembahasan Diagram Alir Pengolahan Data
Pada diagram alir pengolahan data pada gambar III.1, dijelaskan berdasarkan
urut-urutan yang sesusai dalam mendapatkan suatu hasil dari apa yang dikerjakan.
Tahap pertama yang dilakukan adalah memulai pekerjaan tersebut dengan
mencari data. Dalam hal ini, data disini adalah data sekunder yaitu data yang telah
10
Pengolahan data melalui Microsoft Excel
MULAI
DATA
diberikan dari Laboratorium Geofisika untuk kemudian diolah. Kemudian, dari
data yang telah didapatkan tersebut, kemudian dioalah kembali melaui aplikasi
Microsoft Excel agar analisa data cepat dilakukan. Setelah data tersebut selesai
diolah menggunakan Microsoft Excel, kemudian data tersebut diakusisi ke
aplikasi Oasis untuk dapat diolah kembali untuk mendapatkan Peta Total
Magnetic Intensity, Peta Reduksi Kutub, dan Peta Upward Continuation. Dari
peta-peta yang telah berhasil dibuat, kemudia praktikan melakukan interpretasi,
dalam ini adalah mencari anomali dari pola persebaran bijih besi. Setelah
dinterpretasi, maka praktikan akan membuat kesimpulan dari data-data yang telah
diolah. Kemudian setelah semua langkah telah selesai dilakukan, kemudian
laporan tersebut dicetak secara hardcopy.
11
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
IV.1 Peta Total Magnetic Intensity
Gambar IV.1 Peta Total Magnetic Intensity
Berdasarkan Gambar IV.1 yaitu Peta TMI (Total Magnetic Intensity) yang
telah dihasilkan, terlihat bahwa terdapat berbagai nilai intensitas magnetik yang
berbeda-beda pada setiap daerah tersebut. Hal tersebut menunjukan bahwa
didaerah tersebut terdapat batuan dengan kandungan bijih logam yang berbeda-
beda.
Daerah dengan nilai intesitas magnet yang tinggi menunjukan bahwa
didaerah tersebut di interpretasik banyak mengandung bijih logam, sedangkan
daerah yang intensitas magnet yang rendah, tidak menunjukan kandungan bijih
logam dalam jumlah yang besar.
12
Daerah dengan nilai intensitas magnet yang tinggi ditunjukan oleh
parameter berwarna merah muda, yang sedang ditunjukan oleh parameter
berwarna kuning, dan yang paling kecil ditunjukan oleh parameter berwarna biru.
Nilai intensitas magnet tertinggi pada daerah tersebut adalah 540 nT, yang
sedang adalah 215 nT,dan yang paling kecil adalah 22 Nt.
Daerah dengan potensi bijih besi pada daerah tersebut terdapat pada
kordinat X: 464000-464200 , Y : 914300-914400.
IV.2 Peta Reduksi Ke Kutub
Gambar IV.2 Peta RTP (Reduce To Pole)
Berdasarkan Gambar IV.2 yaitu Peta RTP (Reduce To Pole) yang telah
dihasilkan, terlihat bahwa daerah tersebut semakin menunjukan anomali terhadap
pola persebaran bijih besi. Telah dijelaskan sebelumnya bahwa nilai intensitas
magnet yang tinggi disinyalir menunjukan kebedaran dari bijih besi tersebut.
Terlihat pada gambar diatas bahwa pola persebaran bijih besi tersebut berada di
bagian selatan daerah tersebut, dengan nilai intensitas magnet sebesar diatas 650
nT, yang sedang 220 nT dan yang terkecil adalah 20 nT.
13
Daerah dengan potensi bijih besi pada daerah tersebut terdapat pada
kordinat X: 464300-464450 , Y : 914200-914400.
IV.3 Peta Upward Continuation
Gambar IV.3 Peta Upward Continuation
Berdasarkan Gambar IV.3 yaitu peta Upward Continuation yang telah
dihasilkan, dapat dilakukan interpretasikan secara regional terhadap pola
persebaran bijih besi, agar hasil yang didapat semakin tepat dan akurat sesuai
dengan kondisi lapangan yang sebenarnya.
Agar memberikan hasil analisa yang akurat, peta tersebut dilakukan
pengangkatan dimulai dari Upward 20, 40, 60, hingga 80. Dari pengangkatan
yang dilakukan ini, dapat pola persebaran anomali dari bijih besi tersebut dapat di
optimalkan ke daerah dengan ruang lingkup yang lebih kecil agar eksplorasi yang
14
dilakukan berjalan dengan benar dan tepat yang kemudian menghasilakan suatu
daerah dengan potensi bijih besi yang tinggi.
Dan terlihat pada Peta Upward 80, pola persebaran bijih besi terdapat pada
bagian selatan daerah tersebut dengan kordinat X : 464000-464300 Y : 914200-
914400, dengan nilai intensitas magnet tertinggi adalah 455 nT. Sehingga
eksplorasi daerah potensi bijih besi dapat difokuskan pada daerah dengan kordinat
tersebut.
15
BAB V
PENUTUP
V.1. Kesimpulan
Peta TMI (Total Magnetic Intensity) menunjukkan bahwa intensitas
magnet tertinggi adalah 540 nT, yang sedang adalah 215 nT,dan yang
paling kecil adalah 22 Nt. Pola persebaran daerah potensi bijih besi
terletak pada kordinat X: 464300-464450 , Y : 914200-914400.
Peta RTP (Reduce to Pole) yang menunjukan bahwa nilai intensitas
magnet sebesar diatas 650 nT, yang sedang 220 nT dan yang terkecil
adalah 20 nT. Daerah dengan potensi bijih besi pada daerah tersebut
terdapat pada kordinat X: 464300-464450 , Y : 914200-914400.
Peta Upward Continuation, menunjukan bahwa pola persebaran bijih besi
terdapat pada bagian selatan daerah tersebut dengan kordinat X : 464000-
464300 Y : 914200-914400, dengan nilai intensitas magnet tertinggi
adalah 455 nT.
V.2. Saran
Mencari daerah dengan potensi bijih besi haruslah didasarkan terlebih
dahulu dengan data-data lapangan berdasarkan aspek geologi pada dearah
tersebut. Hal tersebut agar penelitian mendapatkan hasil yang tepat dan
akurat dengan membandingkan aspek geofisika dengan aspek geologinya.
16
LAMPIRAN
TABEL PENGOLAHAN DATA
x y ΔH
463800 9141600
211,8159
463820 9141600
199,1156
463840 9141600
222,8758
463860 9141600
234,3618
463880 9141600
227,5001
463900 9141600
185,9899
463920 9141600
189,3354
463940 9141600
155,4644
463960 9141600
205,9037
463980 9141600
188,2140
464000 9141600
96,9955
464020 9141600
293,4994
464040 9141600
422,1948
464060 9141600
461,5839
464080 9141600
373,9892
464100 9141600
497,6490
464120 9141600
319,7761
464140 9141600
327,4056
464160 9141600
402,8431
464180 9141600
431,8153
464200 914160 408,665
17
0 7
464220 9141600
466,5016
464240 9141600
519,1645
464260 9141600
466,9846
464280 9141600
568,0804
464300 9141600
486,4150
464320 9141600
515,4546
464340 9141600
580,1830
464360 9141600
574,2082
464380 9141600
447,7428
464400 9141600
537,0683
464420 9141600
303,8291
464440 9141600
329,9618
464460 9141600
317,2882
464480 9141600
315,9127
464500 9141600
315,0284
464520 9141600
199,6745
464540 9141600
216,0131
464560 9141600
299,8768
464580 9141600
272,1078
464600 9141600
273,8520
464620 9141600
248,9846
464640 9141600
244,7337
464660 9141600
251,8647
464680 914160 207,7990
18
0
464700 9141600
227,5405
464720 9141600
268,4830
464740 9141600
267,4134
464760 9141600
286,5346
464780 9141600
305,5641
464800 9141600
244,7069
19
top related