-
LAPORAN PRAKTIKUM METODE MAGNETIK
AKUISISI, PENGOLAHAN, DAN INTERPRETASI DATA
METODE MAGNETIK
Disusun Oleh:
Hamanda Tiara Emanuella
125090702111002
Asisten:
Emmanuel G. Manek
LABORATORIUM GEOFISIKA
JURUSAN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS BRAWIJAYA
2015
-
i
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis haturkan kepada Tuhan Yang Maha Esa, karena
atas kasih karunia-
Nya penulis dapat menyelesaikan laporan akhir praktikum Metode
Magnetik ini. Makalah
Laporan Praktikum Metode Magnetik Akuisisi, Pengolahan, dan
Interpretasi Data Metode
Magnetik ini disusun dalam rangka memenuhi tugas akhir praktikum
dari mata kuliah Metode
Magnetik sebagai salah satu syarat kelulusannya mata kuliah
tersebut. Di sisi lain makalah ini
juga berguna untuk memberikan informasi kepada pembaca mengenai
Metode Magnetik dari
lokasi penelitian. Penulis juga berterimakasih kepada pihak
pihak yang telah membantu dalam
proses praktikum Metode Magnetik ini, diantaranya adalah Bapak
Sunaryo sebagai dosen
pengampu mata kuliah Metode Magnetik, teman teman Geofisika
angkatan 2012 yang
melakukan praktikum Metode Magnetik, serta masih ada pihak lain
yang tidak bisa disebutkan
satu persatu.
Demikian yang dapat penulis sampaikan, semoga makalah ini dapat
digunakan
sebagaimana mestinya.
Penulis
Mei 2015
-
ii
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR
..............................................................................................................................
i
DAFTAR ISI
............................................................................................................................................
ii
BAB I - PENDAHULUAN
......................................................................................................................1
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
...........................................................................................................3
BAB III METODOLOGI
.....................................................................................................................6
BAB IV PEMBAHASAN
....................................................................................................................9
BAB V PENUTUP
............................................................................................................................
12
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN 1 LANGKAH PENGOLAHAN DATA
LAMPIRAN 2 DATA HASIL PRAKTIKUM
LAMPIRAN 3 FOTO AKUISISI
-
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. LATAR BELAKANG
Materi perkuliahan yang diberikan di kelas merupakan kegiatan
pemberian konsep teoritis
yang mana untuk pemahamannya perlu ditunjang dengan kegiatan
praktikum. Sehingga
diharapkan dengan kedua macam kegiatan tersebut, mahasiswa yang
melaksanakan proses
pembelajaran mampu memahami konsep konsep dengan benar. Selain
itu kegiatan praktikum
ini diharapkan dapat menambah keteraampilan mahasiswa dan
membina sikap ilmiah yang
diperlukan kelak.
Secara umum, metode geofisika dibagi menjadi dua kategori, yaitu
metode aktif dan pasif.
Metode aktif dilakukan dengan membuat medan gangguan yang
kemudian responnya diukur.
Metode pasif dilakukan dengan mengukur medan alami yang
dipancarkan oleh bumi. Medan
alami yang dimaksud disini misalnya radiasi gelombang, gempa
bumi, medan gravitasi bumi,
medan magnetik bumi, medan listrik, dan elektromagnetik bumi,
serta radiasi radioaktivitas
bumi. Medan buatan dapat berupa ledakan dinamit, pemberian arus
listrik ke dalam tanah, dan
pengiriman sinyal radar.
Hal yang melatar belakangi dilaksanakannya praktikum untuk mata
kuliah Metode
Magnetik adalah agar mahasiswa Geofisika Universitas Brawijaya
angkatan 2012 lebih
memahami tentang proses pengambilan data di lapangan dengan
alat, dan proses pengolahan
dari data tersebut, serta interpretasi dari hasil pengolahan
tersebut.
Ilmu yang diterima dalam perkuliahan Metode Magnetik hanyalah
berupa teori. Tanpa
adanya pengetahuan yang pasti tentang seperti apa gambaran benda
yang dipelajari dalam
perkuliahan kelas, maka ilmu yang diperoleh masih belum cukup,
karena hanya akan
membayangkan saja tanpa mengetahui secara nyata bagaimana
gambaran dari apa yang sudah
dipelajari.
1.2. TUJUAN
Adapun tujuan dari diadakannya praktikum ini adalah:
a. Untuk mengidentifikasi variasi batuan penyusun bawah
permukaan dari lokasi penelitian.
b. Untuk memberikan pengalaman di lapangan mengenai metode
magnetik mulai dari
akuisisi, pengolahan, hingga interpretasi hasil.
-
2
1.3. MANFAAT
Praktikum metode magnetik ini diharapkan dapat menambah
pengalaman dalam
menerapkan teori dari metode magnetik secara real di lapangan.
Serta menambah informasi
bawah permukaan mengenai daerah penelitian.
-
3
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1. MEDAN MAGNET
Medan magnet bumi terkaraktersasi oleh parameter fisis atau
disebut juga elemen medan
magnet bumi, yang dapat diukur yaitu meliputi arah dan
intensitas kemagnetannya. Parameter
fisis tersebut meliputi:
a. Deklinasi, yaitu sudut antara utara magnetik dengan komponen
horizontal yang dihitung
dari utara menuju timur.
b. Inklinasi, yaitu sudut antara medan magnetik total dengan
bidang orizontal yang dihitung
dari bidang horizontal menuju bidang vertikal ke bawah.
c. Intensitas Horizontal, yaitu besar dari medan magnetik total
pada bidang horizontal .
d. Medan magnetik total, yaitu besar dari vektor medan magnetik
total.
Gambar 2.1. Elemen Magnetik Bumi (Blakely, 1995)
Menurut Telford dalam bukunya tahun 1979, medan magnet utama
bumi berubah terhadap
waktu. Untuk menyeragamkan nilai-nilai medan utama magnet bumi,
dibuat standar nilai yang
disebut sebagai 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:
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
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.
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, titanomag-netite 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.
2.2. KOREKSI DALAM PENGOLAHAN
Menurut Blakely dalam bukunya tahu 1995, koreksi koreksi yang
dilakukan dalam
pengolahan data magnetik adalah sebagai berikut:
2.2.1. Koreksi IGRF dan Variasi Harian
Koreksi ini dilakukan untuk menghilangkan pengaruh yang berasal
dari medan magnet
utama dan medan magnet luar. Tujuan dari survei medan magnet ini
untuk mendapatkan
anomali medan magnet lokal, sedangkan data yang diperoleh dari
pengukuran merupakan
medan magnet total hasil sumbangan dari tiga komponen dasar
medan magnet, yaitu medan
utama (main field), medan luar (external field), dan medan
observasi lokal. Untuk itu perlu
dihilangkan pengaruh-pengaruh yang berasal selain dari anomali
medan magnet lokal.
2.2.2. Reduksi ke Bidang Datar
Pengukuran magnetik yang dilakukan pada ketinggian yang berbeda,
akan dihasilkan
medan magnet yang berbeda pula. Untuk itu, perlu adanya koreksi
data yang terukur pada
ketinggian yang berbeda tersebut, menjadi seolah-olah data
magnetik yang terukur dengan
ketinggian yang sama. Koreksi ini, biasa disebut dengan koreksi
bidang datar. Koreksi bidang
-
5
datar, diestimasi dengan deret Euler. Estimasi secara iteratif
dilakukan sampai mencapai batas-
batas iterasi. 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.
2.2.3. Kontinuasi ke Atas
Medan magnet memenuhi hukum Laplace. Jika harga medan magnet
pada suatu permukaan
diketahui, maka dapat ditentukan medan magnet pada sembarang
permukaan yang lain apabila
tidak ada massa diantara permukaan tersebut. Proses ini disebut,
kontinuasi ke atas. Kontinuasi
keatas merupakan proses medan potensial magnetik suatu data yang
terukur diatas permukaan
yang lebih tinggi. Kontinusi ini digunakan untuk memisahkan
anomali lokal terhadap anomali
regional. Anomali regional berasosiasi dengan kondisi geologi
umum yang dominan di daerah
pengukuran, di cirikan dengan anomali frekuensi rendah.
Sedangkan anomali lokal, atau sering
juga disebut sebagai anomali sisa, mengandung kondisi geologi
setempat yang telah terdeviasi
dari kondisi regionalnya yang biasanya terdapat pada kedalaman
yang dangkal. Kontinuasi ke
atas ini dilakukan dengan menggunakan program MagPick.
-
6
BAB III
METODOLOGI
3.1. WAKTU DAN TEMPAT PELAKSANAAN
Pada praktikum lapang metode magnetik kali ini dilaksanakan pada
tanggal 28 dan 29 Maret
2015 dan bertempat di daerah Universitas Brawijaya dengan desain
survey sebagai berikut:
Gambar 3.1. Desain Survei Akuisisi
3.2. PERALATAN
Adapun peralatan yang digunakan dalam praktikum ini antara
lain:
Magnetometer (1 buah)
Gambar 3.2. Alat PPM
-
7
GPS (1 buah)
Kompas (1 buah)
Rollmeter (1 meter)
Arloji (1 meter)
Buku catatan dan alat tulis
3.3. ALUR PENELITIAN
3.3.1. Akuisisi
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 digunakan untuk
mengukur posisi titik pengukuran yang meliputi bujur, lintang,
ketinggian, dan waktu. GPS ini
dalam penentuan posisi suatu titik lokasi menggunakan bantuan
satelit. Digunakannya sinyal
satelit karena menjangkau daerah yang sangat luas dan tidak
terganggu oleh gunung, bukit,
lembah dan jurang.
Pengukuran data medan magnetik di lapangan dilakukan dengan
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 ditentukan base
station dan dibuat station station pengukuran (dibentuk 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.
3.3.2. Pengolahan
Dari pengukuran data intensitas medan magnet di sekitar titik
ukur yang telah diambil sesuai
dengan desain survei, selanjutnya dilakukan pengolahan data
yaitu menghitung koreksi harian,
koreksi IGRF, reduksi bidang datar, kontinuasi ke atas,
pemisahan anomali lokal dan regional.
-
8
Gambar 3.3. Diagram Alir Penelitian
3.2.3. Langkah Interpretasi
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.
-
9
BAB IV
PEMBAHASAN
4.1. ANALISA GEOLOGI REGIONAL
Gambar 4.1. Peta Geologi Daerah Penelitian
Berdasarkan peta geologi daerah penelitian (Universitas
Brawijaya), diketahui bahwa
daerah penelitian didominasi oleh tuf vulkanik hingga tuf
pasiran.
4.2. ANALISA PETA ANOMALI MAGNETIK
-
10
Gambar 4.2. Peta Anomali Magnetik pada Sufer
Berdasarkan hasil pengolahan, didapatkan peta anomali onepole
(gambar diatas).
Berdasarkan peta tersebut diketahui persebaran medan magnetik
bawah permukaan, dimana
warna kuning menuunjukkan daerah dengan anomali magnetik yang
besar yaitu 1300 2300,
sedangkan pada daerah yang berwarna biru memiliki anomali
magnetik yang kecil. Daerah
yang memilikii nilai anomali magnetik yang besar ini
mengindikasikan adanya zona
konduktif di bawah permukaan.
4.3. ANALISA PEMODELAN DATA
Gambar 4.3. Penampang Permodelan Bawah Permukaan pada Mag2DC
Berdasarkan hasil slicing data yang sudah dilakukan pada
software Surfer, diketahui daerah
yang di slicing adalah Utara ke Timur peta. Daerah ini memiliki
batuan dasar yang cekung
dimana terdapat dua daerah yang ditengahnya memiliki medium yang
konduktif, sehingga
memberikan anomali yang besar. Nilai setiap lapisan terdapat
pada gambar diatas.
Dalam pemodelan ini dibuat beberapa perandaian yaitu:
a. Benda atau batuan penyebab anomali magnetik hanya dari benda
itu sendiri, sehingga
kontras kerentanan magnetik benda penyebab anomali dengan batuan
sekitar dianggap
tetap.
b. Benda ini hanya menyebabkan medan magnet induksi yang
disebabkan oleh medan
magnet dari dalam bumi, medan magnet remanennya dianggap tidak
ada.
c. Batuan penyebab anomali dan batuan sekitar dianggap homogen
dan masingmasing
mempunyai penyebaran magnetisasi secara merata.
-
11
Penentuan nilai suseptibilitas batuan dapat dilakukan dengan
melihat tabel nilai suseptibilitas
batuan sebagaimana tabel berikut:
Tabel 4.1. Daftar Suseptibilitas Magnetik Batuan dan Mineral
-
12
BAB V
PENUTUP
5.1. KESIMPULAN
Dari hasil akuisisi, pengolahan, dan interpretasi data diatas,
didapatkan hasil yang tidak
begitu jelas dikarenakan banyaknya anomali saat pengambilan
data. Misalnya saja, lokasi
penelitian yang kurang memadai untuk penelitian dan banyaknya
logam disekitar area
penelitian. Dari praktikum ini juga diketahui langkah akuisisi
data magnetik menggunakan
PPM. Kemudian dilakukan pengiahan data magnetik dengan
menghilangkan efek noise
maupun efek regional, yang mana dari hasil pengolahan ini
kemudian didapatkan pemodelan
yang dapat diinterpretasikan daerah konduktif dibawah
permukaan.
5.2. SARAN
Saran lebih ditujukan kepada asisten dan konsep dari praktikum
yang dilakukan. Sebaiknya
untuk praktikum selanjutnya, waktu dan konsep praktikum disusun
lebih jelas terlebih dahulu
oleh asisten. Sehingga bisa menyesuaikan dengan jadwal dari
praktikan. Asisten juga
seharusnya lebih mengajarkan lebih detail tentang pengolahan
data magnetik dan cara
interpretasi, tidak semena mena dilepas begitu saja seperti
praktikum ini, sesuai dengan
hakekat pada praktikum itu sendiri.
-
DAFTAR PUSTAKA
Blakely, R.J. 1995. Potensial Theory in Gravity and Magnetic
Applications. Cambridge:
University Press.
Santoso, D. 2002. Pengantar Teknik Geofisika. Bandung: Penerbit
ITB.
Telford, W.N. dan Geldard, L.P. dan Sherrif, R.E. dan Keys, D.A.
1979. Applied Geophysics.
Cambridge: University Press.
-
LAMPIRAN 1
LANGKAH LANGKAH PENGOLAHAN DATA
(Atas peta kontur biasa, Bawah peta kontur residual, Samping
peta kontur onepole)
(Save format .bln dan
.dat)
-
LAMPIRAN 2
DATA HASIL PRAKTIKUM DAN PENGOLAHAN
-
LAMPIRAN 3
FOTO AKUISISI
Gambar proses akuisisi data Magnetik dengan menggunakan PPM
Gambar penentuan arah utara magnetik dengan kompas Brunton
(kompas Geologi)
-
Gambar Pengambilan data ketika pelaksanaan praktikum