IDENTIFIKASI ANOMALY MAGNETIK MENGGUNAKAN

METODE MAGNETOTULLERIK PADA KAMPUS UIN SUNAN

GUNUNG DJATI BANDUNG

Disusun untuk Memenuhi Salah Satu Tugas Mata Kuliah Pengantar Fisika Bumi

Disusun oleh

AHMAD SAMSUDIN

1127030003

Fisika VI/A

JURUSAN FISIKA

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS ISLAM NEGERI SUNAN GUNUNG DJATI

BANDUNG

2015

I. TUJUAN

a. Mengetahui cara menggunakan alat Geomagnet

b. Mengetahui cara pengolahan data Geomagnet

c. Mengetahui anomaly magnetik pada kampus UIN Sunan Gunung Djati Bandung

II. ALAT DAN BAHAN

a. 1 Set alat Geomagnet

b. GPS (Global Position System)

c. Alat tulis dan tabel data

d. Peta titik kordinat yang akan diukur

III. DASAR TEORI

Metode magnetik merupakan metode pangolahan 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 [1].

Kemampuan suatu batuan untuk dapat termagnetisasi sangat dipengaruhi oleh oleh

faktor susceptibilitas batuan. Objek pengamatan dari metode ini adalah benda yang bersifat

mangnetik, dapat berupa gejala struktur bawah tanah permukaan ataupun batuan tertentu.

Metode ini dapat digunakan sebagai preliminary survey untuk menentukan bentuk

geometri dari bentuk basement, intrusi dan patahan. Metode magnetik didasarkan pada

pengukuran variasi intensitas medan magnetik di permukaan bumi yang disebabkan oleh

adanya variasi distribusi benda termagnetisasi dibawah permukaan bumi (suseptibilitas)

[2].

A. 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

Geomagnetiks 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 [3]. 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 [4].

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 [5].

3. Medan magnet anomaly

Medan magnet anomaly 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 [5].

Gambar 1. Tiga elemen medan magnet bumi

Dalam survei dengan metode magnetik yang menjadi target dari pengukuran

adalah variasi medan magnetik yang terukur di permukaan (anomaly magnetik).

Secara garis besar anomaly 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. Anomaly yang diperoleh dari survei merupakan hasil

gabungan medan magnetik remanen dan induksi, bila arah medan magnet remanen

sama dengan arah medan magnet induksi maka anomalynya bertambah besar.

Demikian pula sebaliknya. Dalam survei magnetik, efek medan remanen akan

diabaikan apabila anomaly medan magnetik kurang dari 25 % medan magnet utama

bumi [5].

B. Sifat Kemagnetan Batuan

Setiap jenis batuan mempunyai siafat dan karkteristik tertentu dalam medan

magnet yang dimanifestasikan dalam parameter kerentanan magnetik batuan atau

mineral (k). Hal inilah yang menjadi landasan digunakan metode magnetik untuk

kepaentingan eksplorasi maupun geodinamika. Namun , nilai k suatu batua atau

mineral dapat overlap satu dengan yang lainya, sehingga sulit untuk melakukan

interpretasi yang berhubungan langsung dengan litologi dan akan lebih baik jika

dilakukaaaan interpretasi terhadap strukturnya [6]. Berdasarkan nilai kerentanan

magnettiknya, batuan atau mineral dapat di klasifikasikan menjadi :

1. Diamagnetik

Mempunyai kerentanan magnetik (k) negatif dan sangat kecil artinya

bahwa orientasi elektron orbital substansi ini selalu berlawanan arah denagn

medan magnet luar. Contoh : Graphite, Marble, Quarts dan Salt

2. Paramagnetik

Mempunyai harga kerentanan magnetik (k) positif dan lebih besar dari 1, k

tergantung pada temperature.

3. Ferromagnetik, Anti Ferromagnetik, dan Ferrimagnetik

Mempunyai nilai k positif dan besar, sekitar 106 kali dari diamagnetik atau

paramagnetik. Material jenis ini mempunyai magnetisasi spontan tanpa medan

luar dan kemagnetanya dipengaruhi oleh suhu, yaitu kemagnetannya akan

hilang pada suhu diatas suhu curie [7].

IV. METODE PERCOBAAN

A. Waktu dan Tempat

Pengembilan data geomagnte ini dilakukan pada hari selasa tangal 12 Mei 2015

pada pukul 15.00 WIB. Pengambilan data dilakukan pada setiap jalan di kampus

UIN Sunan Gunung Dajati Bandung.

B. Prosedur Pengambilan Data

Gambar 2. Diagram Alir Percobaan

1. Merangakai alat Proton Magnetometer (Geomagnet) sesuai petunjuk asisten

2. Membuat titik-titik yang akan di ukur pada kertas

3. Menentukan base station dan membuat station-station pengukuran (usahakan

membentuk grid-grid). Ukuran grid disesuaikan dengan luas loaksi pengukuran,

menentukan arah utara magnetik bumi.

4. Membaca pengukuran medan magnet di station station pengukuran di setiap

lintasan dan mencatat elevasi, posisi titik X dan Y serta waktu pembacaan ( jam,

menit dan detik ).

5. Pada saat yang bersamaan dilakukan pengukuran variasi harian base station.

V. DATA DAN PEMBAHASAN

A. Data

Tabel 1. Data Lapangan Geomagnet

No. Nilai

Magnetik Time Jam Menit Detik Total Menit Sinyal Tvh

1 44992.08 8:30 8 30 2 510.00 99 -9.17926316

2 44994.29 8:35 8 35 2 515.00 99 -6.96926316

3 44994.64 8:40:02 8 40 2 520.00 99 -6.61926316

4 44995.12 8:45:02 8 45 2 525.00 99 -6.13926316

5 44995.57 8:50:02 8 50 2 530.00 99 -5.68926316

6 44995.76 8:55:02 8 55 2 535.00 99 -5.49926316

7 44995.82 9:00:02 9 0 2 540.00 99 -5.43926316

8 44995.72 9:05:02 9 5 2 545.00 99 -5.53926316

9 44996.35 9:10:02 9 10 2 550.00 99 -4.90926316

10 44997.14 9:15:02 9 15 2 555.00 99 -4.11926316

11 44998.52 9:20:02 9 20 2 560.00 99 -2.73926316

12 44999.3 9:25:02 9 25 2 565.00 99 -1.95926316

13 44999.91 9:30:02 9 30 2 570.00 99 -1.34926316

14 45000.47 9:35:02 9 35 2 575.00 99 -0.78926316

15 45000.92 9:40:02 9 40 2 580.00 99 -0.33926316

16 45001.49 9:45:02 9 45 2 585.00 99 0.230736842

17 45002.49 9:50:02 9 50 2 590.00 99 1.230736842

18 45003.09 9:55:02 9 55 2 595.00 99 1.830736842

19 45003.83 10:00:02 10 0 2 600.00 99 2.570736842

20 45005.26 10:05:02 10 5 2 605.00 99 4.000736842

21 45006.13 10:10:02 10 10 2 610.00 99 4.870736842

22 45006.9 10:15:02 10 15 2 615.00 99 5.640736842

23 45007.17 10:20:02 10 20 2 620.00 99 5.910736842

24 45007.69 10:25:02 10 25 2 625.00 99 6.430736842

25 45008.32 10:30:02 10 30 2 630.00 99 7.060736842

26 45009.13 10:35:02 10 35 2 635.00 99 7.870736842

27 45010.4 10:40:02 10 40 2 640.00 99 9.140736842

28 45010.43 10:45:02 10 45 2 645.00 99 9.170736842

29 45011.16 10:50:02 10 50 2 650.00 99 9.900736842

30 45010.54 10:55:02 10 55 2 655.00 99 9.280736842

31 45012.76 11:00:02 11 0 2 660.00 99 11.50073684

32 45013.65 11:05:02 11 5 2 665.00 99 12.39073684

33 45015.5 11:10:02 11 10 2 670.00 99 14.24073684

34 45018.65 11:15:02 11 15 2 675.00 99 17.39073684

35 45022.47 11:20:02 11 20 2 680.00 99 21.21073684

36 45022.23 11:25:02 11 25 2 685.00 99 20.97073684

37 45022.05 11:30:02 11 30 2 690.00 99 20.79073684

38 45020.98 11:35:02 11 35 2 695.00 99 19.72073684

39 45020.1 11:40:02 11 40 2 700.00 99 18.84073684

40 45019.09 11:45:02 11 45 2 705.00 99 17.83073684

41 45018.53 11:50:02 11 50 2 710.00 99 17.27073684

42 45016.56 11:55:02 11 55 2 715.00 99 15.30073684

43 45016 12:00:02 12 0 2 720.00 99 14.74073684

44 45016.04 12:05:02 12 5 2 725.00 99 14.78073684

45 45014.78 12:10:02 12 10 2 730.00 99 13.52073684

46 45013.73 12:15:02 12 15 2 735.00 99 12.47073684

47 45013.62 12:20:02 12 20 2 740.00 99 12.36073684

48 45013.31 12:25:02 12 25 2 745.00 99 12.05073684

49 45012.93 12:30:02 12 30 2 750.00 99 11.67073684

50 45010.97 12:35:02 12 35 2 755.00 99 9.710736842

51 45012.01 12:40:02 12 40 2 760.00 99 10.75073684

52 45011.99 12:45:02 12 45 2 765.00 99 10.73073684

53 45011.61 12:50:02 12 50 2 770.00 99 10.35073684

54 45010.5 12:55:02 12 55 2 775.00 99 9.240736842

55 45010.07 13:00:02 13 0 2 780.00 99 8.810736842

56 45010.26 13:05:02 13 5 2 785.00 99 9.000736842

57 45010.41 13:10:02 13 10 2 790.00 99 9.150736842

58 45010.28 13:15:02 13 15 2 795.00 99 9.020736842

59 45009.56 13:20:02 13 20 2 800.00 99 8.300736842

60 45009.63 13:25:02 13 25 2 805.00 99 8.370736842

61 45009.86 13:30:02 13 30 2 810.00 99 8.600736842

62 45007.6 13:35:02 13 35 2 815.00 99 6.340736842

63 45004.5 13:40:02 13 40 2 820.00 99 3.240736842

64 45001.91 13:45:02 13 45 2 825.00 99 0.650736842

65 45001.98 13:50:02 13 50 2 830.00 99 0.720736842

66 45000.41 13:55:02 13 55 2 835.00 99 -0.84926316

67 44999.94 14:00:02 14 0 2 840.00 99 -1.31926316

68 45001.13 14:05:02 14 5 2 845.00 99 -0.12926316

69 45004.26 14:10:02 14 10 2 850.00 99 3.000736842

70 45001.18 14:15:02 14 15 2 855.00 99 -0.07926316

71 44998.5 14:20:02 14 20 2 860.00 99 -2.75926316

72 44997.62 14:25:02 14 25 2 865.00 99 -3.63926316

73 44993.69 14:30:02 14 30 2 870.00 99 -7.56926316

74 44989.49 14:35:02 14 35 2 875.00 99 -11.7692632

75 44989.29 14:40:02 14 40 2 880.00 99 -11.9692632

76 44989.67 14:45:02 14 45 2 885.00 99 -11.5892632

77 44988.06 14:50:02 14 50 2 890.00 99 -13.1992632

78 44985.67 14:55:02 14 55 2 895.00 99 -15.5892632

79 44984.95 15:00:02 15 0 2 900.00 99 -16.3092632

80 44983.67 15:05:02 15 5 2 905.00 99 -17.5892632

81 44982.49 15:10:02 15 10 2 910.00 99 -18.7692632

82 44981.88 15:15:02 15 15 2 915.00 99 -19.3792632

83 44980.85 15:20:02 15 20 2 920.00 99 -20.4092632

84 44981.09 15:25:02 15 25 2 925.00 99 -20.1692632

85 44981.34 15:30:02 15 30 2 930.00 99 -19.9192632

86 44980.85 15:35:02 15 35 2 935.00 99 -20.4092632

87 44980.14 15:40:02 15 40 2 940.00 99 -21.1192632

88 44979.54 15:45:02 15 45 2 945.00 99 -21.7192632

89 44978.41 15:50:02 15 50 2 950.00 99 -22.8492632

90 44977.95 15:55:02 15 55 2 955.00 99 -23.3092632

91 44977.63 16:00:02 16 0 2 960.00 99 -23.6292632

92 44977.49 16:05:02 16 5 2 965.00 99 -23.7692632

93 44977.28 16:10:02 16 10 2 970.00 99 -23.9792632

94 44976.96 16:15:02 16 15 2 975.00 99 -24.2992632

95 44976.44 16:20:02 16 20 2 980.00 99 -24.8126

Gambar 3. Grafik Tvh

y = 1E-08x4 - 3E-05x3 + 0.0331x2 - 15.016x + 47469

44970

44980

44990

45000

45010

45020

45030

0.00 200.00 400.00 600.00 800.00 1000.001200.00

T vh

T vh

Poly. (T vh)

Tabel 2. Data peta contour anomaly magnetik

X Y Z

Count: 63 63 63

1%-tile: 349250 9165547 -1144.383163

5%-tile: 349321 9165557 -428.8944968

10%-tile: 349348 9165658 -221.2318301

25%-tile: 349393 9165850 19.20883652

50%-tile: 349433 9166242 152.9868365

75%-tile: 349478 9166519 206.5368365

90%-tile: 349554 9166638 277.1841699

95%-tile: 349581 9166655 369.3175032

99%-tile: 349611 9166676 646.7761699

Minimum: 349250 9165547 -1144.383163

Maximum: 349616 9166676 816.0175032

Mean: 349442.253968 9166189.49206 88.6772809844

Median: 349433 9166242 152.9868365

Geometric Mean: 349442.244596 9166189.48466 N/A

Harmonic Mean: 349442.235224 9166189.47726 N/A

Root Mean Square: 349442.263341 9166189.49947 302.513585847

Trim Mean (10%): 349439.410714 9166189.42857 95.9518603414

Interquartile Mean: 349435.40625 9166213.3125 137.98052403

Midrange: 349433 9166111.5 -164.1828299

Winsorized Mean: 349442.095238 9166195.52381 95.1104767511

TriMean: 349434.25 9166213.25 132.929836505

Variance: 6655.86994368 137907.189452 85000.0160633

Standard Deviation: 81.5835151466 371.358572612 291.547622291

Interquartile Range: 85 669 187.32799998

Range: 366 1129 1960.4006662

Mean Difference: 91.5596518177 428.339989759 284.634859863

Median Abs. Deviation: 42 336 67.62066665

Average Abs. Deviation: 62.1746031746 320.476190476 176.927587297

Quartile Dispersion: 0.000121624734 3.64928286e-005 N/A

Relative Mean Diff.: 0.000262016544 4.67304314e-005 N/A

Standard Error: 10.2785567695 46.7867823982 36.7315478054

Coef. of Variation: 0.0002334678025 4.05139532e-005 N/A

Skewness: 0.206882153114 -0.283647684809 -1.32304670689

Kurtosis: 2.88419632875 1.69486230564 7.51765115993

Sum: 22014862 577469938 5586.66870202

Sum Absolute: 22014862 577469938 14521.8069512

Sum Squares: 7.69292341e+012 5.29319888e+015 5765411.58618

Mean Square: 122109895409 8.40190299e+013 91514.4696219

B. Pembahasan

Data yang diperoleh dari pengukuran di lapangan selanjutnya dilakukan

pengolahan dengan langkah sesuai dengan prosedur di atas, data dari sensor

geomagnetik bergantung pada sinyal radar yang dpancarkan dari antenna magneto

meter [7]. Kemudian hasil pengukuran lapangan dikoreksi dengan data medan

magnetik utama bumi IGRF (International Geomagnetik Reference Field) dengan

cara melakukan pengurangan, dengan rumus :

Tobs - TIGRF ; dimana TIGRF = 42.923,1 nT (nano Testla)

Selanjutnya adalah membuat kontur peta anomaly magnetik seperti pada Tabel

2 Data anomaly magnetik diatas. Namun sebelumnya kita plot posisi (koordinat)

stasiun pengambilan data, untuk melihat pola sebaran staton dan juga outlier posisi.

Apabila terdapat outlier posisi, maka perlu dibuang karena akan mempengaruhi

penggambaran kontur. Maka hasil akhir dari perhitungan diatas akan didapatkan

nilai anomaly magnetik yang kemudian akan dimasukan kedalam softeare surfer dan

diplot untuk melihat hasil anomaly magnetik tersebut. Plot yang dilakukan pada

software surfer 12. Nilai anomaly ini merupakan campuran antara anomaly regional

dan resudial, seperti yang terlihat pada Gambar 3 Peta kontur anomaly magnetik

dibawah ini :

Gambar 2. Peta kontur anomaly magnetik

Dari peta kontur anomaly magnetik diatas dapat dilihat bahwa intensitas

magnetik yang cukup kuat ditandai dengan nilai anomaly negaif dan positif yang

tidak jauh berbeda denga rentang -1200 nT sampai dengan +800 nT. Intensitas

magnetik ini saling mendekati nol sehingga dapat dikatakan bahwa intensitas

magnetik di daerah kampus UIN Sunan Gunung Djati Bandung cukup kuat. Nilai

anomaly diatas didapatkan karena kemungkinan dipengaruhi oleh batuan sadimen

vulkanik yang terdapat disekitar daerah pengukuran, mengingat kampus UIN Sunan

Gunung Djtai Bandung berada pada daerah pegunungan.

Dari peta kontur anomaly magnetik yang kita buat, selanjutnya kita

menentukan/menarik penampang kontur untuk melakukan pemodelan struktur

bawah permukaan. Penarikan penampang harus memperhatikan sebaran data yang

reliable dan sebaliknya tegak lurus struktur yang ada, sehingga akan memudahkan

dalam interpretasi data. Selain anomaly magnetik, data pengukuran juga

memperlihatkan nilai tofografi atau ketinggian pengukuran dari pengukuran dari

permukaan yang dapat digunakan sebagai acuan melakukan koreksi IGRF serta

modeling. Pada peta ini diperlihatkan bahwa titik pengukuran tertinggi terdapat pada

ketinggian 1200 mdpl dan terendah berada pada ketinggian 900 mdpl. Setelah

dilakukan interpretasi data pada software surfer maka didapatkan model bagaimana

keadaan tofografi daerah pengukuran seperti Gambar 2 di bawah ini :

Gambar 2. Peta Kontur Tofografi 3 Dimensi (3D)

VI. KESIMPULAN

Dari hasil interpretasi data didapatkan beberapa kesimpulan dari pengukuran

geomagnet, yaitu :

a. Kami dapat merangkai dan menggunakan alat geomagnet secara benar dalam

mengambil data di lapangan.

b. Kami dapat mengetahui cara pengolahan data geomagnet menggunakan

software surfer dengan bantuan software excel.

c. Peta kontur anomaly total daerah kampus UIN Sunan Gunung Djati Bandung

mempunyai nilai antara -1200 nT sampai dengan +800 nT yang menunjukan

bahwa intensitas magnetik cukup tinggi.

d. Hasil pemodelan pada software surfer menunjukan bahwa struktur batuan pada

daerah pengukuran adalah batuan sadimen vulkanik dari pegunungan

manglayang sesuai dengan karakteristik nilai anomaly magnetik.

VII. DAFTAR PUSTAKA

[1] D. H. Putri, Analisis Data Magnetik untuk Mengetahui Posisi Batuan Sedimen Terhadap Batuan Beku dan Batuan Metamorf di Daerah Watuperahu Perbukitan

Jiwo Timur Bayat Klaten, Geol. Phys., vol. 10, pp. 120127, 2014.

[2] P. S. Geofisika and J. Fisika, Identifikasi Anomaly Magnetik di Daerah Prospek Panasbumi Arjuna - Welirang, 2012.

[3] M. A. Massinai and S. Tolleng, Penerapan Metoda Geomagnet dalam Penggunaan Potensi Laterit Bijih Besi di Pangalasiang Donggala, Geologi, vol. 5, pp. 17, 203AD.

[4] A. M. Cruse and J. S. Seewald, Low-molecular weight hydrocarbons in vent fluids from the Main Endeavour Field, northern Juan de Fuca Ridge, Geochim. Cosmochim. Acta, vol. 74, pp. 61266140, 2010.

[5] D. S. Imran Hilman M, Wahyu Srigutomo, Pemodelan Magnetotellurik 2D Menggunakan Metode Elemen Batas, J. Mat. dan Sains, vol. 16, no. 02, pp. 8294, 2011.

[6] T. P. M. Zaidan, Wahyu Hidayat, Aplikasi Geomagnet untuk Eksplorasi Bijih Besi di Daerah Kacang Bontor Belitung Barat, J. Sains dan Teknol. Indones., vol. 11, no. 2, pp. 133138, 2009.

[7] J. Sampurno, Pendugaan Potensi Bijih Besi di Daerah Desa Bulik Kecamatan Nanga Bulik Kabupaten Lamndau Kalimantan Tengah dengan Metode Geomagnet, Positron, vol. 1, no. 1, pp. 2328, 2012.