1.
Pengantar Metode Geomagnet
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:
1) Metode pasif dilakukan dengan mengukur medan alami
yang dipancarkan oleh bumi.
2) Metode aktif dilakukan dengan membuat medan gangguan
kemudian mengukur respon yang dilakukan oleh bumi.
Medan dalam ilmu
geofisika terdiri dari 2 :
1) Medan alami adalah misalnya radiasi gelombang gempa
bumi, medan gravitasi bumi, medan magnet bumi, medan listrik dan
elektromagnetik bumi serta radiasi radiokativitas bumi.
2) Medan buatan dapat berupa ledakan dinamit, pemberian
arus listrik ke dalam tanah, pengiriman sinyal radar dan lain sebagainya.
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 :
1) Deklinasi (D), yaitu sudut antara utara magnetik
dengan komponen horizontal yang dihitung dari utara menuju timur
2) Inklinasi(I), yaitu sudut antara medan magnetik
total dengan bidang horizontal yang dihitung dari bidang horizontal menuju
bidang vertikal ke bawah.
3) Intensitas Horizontal (H), yaitu besar dari medan
magnetik total pada bidang horizontal.
4) 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),
B.
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.
Beberapa
peralatan penunjang lain yang sering digunakan di dalam survei magnetik, antara
lain (Sehan, 2001) :
1) Kompas geologi, untuk mengetahui arah utara dan
selatan dari medan magnet bumi.
2) Peta topografi, untuk menentukan rute perjalanan dan
letak titik pengukuran pada saat survei magnetik di lokasi
3) Sarana transportasi
4) Buku kerja, untuk mencatat data-data selama
pengambilan data
5) 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.
C.
Pengaksesan Data IGRF
IGRF
singkatan dati The International Geomagnetic Reference Field. Merupakan medan
acuan geomagnetik 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 geomagnetik, 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.
D.
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.
E.
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
F.
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
G.
Koreksi Topografi
Koreksi
topografi dilakukan jika pengaruh topografi dalam survei megnetik sangat kuat.
Koreksi topografi dalam survei geomagnetik 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.
H.
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).
I.
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 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.
J.
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.
K.
Interpretasi Data Geomagnetk
Secara
umum interpretasi data geomagnetik 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.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar