STUDI PALEOMAGNETIK BATUAN BEKU BERUMUR MIOSEN ...

LABORATORIUM PALEOMAGNETIK DAN BATUANINSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG

SELAMAT DATANG

JUDUL PENELITIANPENGUKURAN MAGNETISASI REMANEN PADA

BATUAN BEKU ANDESIT DARI DAERAH ISTIMEWA YOGYAKARTA

OLEH :

WAWAN PURNAMA

PROGRAM MAGISTER FISIKA

INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG

TAHUN 2003

Globe 50 Ma 50

Globe 49 Ma 49

Globe 48 Ma 48

Globe 47 MaGlobe 47 Ma

47

Globe 46 Ma 46

45Globe 45 Ma

44

43

42

41

40

39

38

37

36

35

34

33

32

31

30

29

28

27

26

25

24

23

22

21

20

19

18

17

16

15

14

13

12

11

Globe 10 Ma 10

9

8

7

6

5

4

3

2

1

Globe 0 Ma 0

Hipotesa Hall

Tentang rotasi Jawa

Paleomagnetikdi Pulau Jawa

Konsekwensi dari

rotasi Sumatra

dan Kalimantan

Jawa merupakan paling sedikit

data Paleomagnetiknya

Paleomagnetik

Memberikan batasan

kuantitatif pengarahan

suatu daerah/ wilayah/

blok dimasa lampau

ASUMSI DASAR

Medan magnetik bumi sebagai dipole

Posis kutub magnetik bumi terhadap kutub geografi

p

H

r

M

r

HHh = H

Hv = -Hr

I

tan2cos

sin2tan

:dengandihitungdapatInklinasiSehingga

sin2:ditulisdapatuntukjugademikian

cos:ditulisdapatmaka,

2karena

sinsinsin

:olehdiberikandarihorizontalkomponen

ˆˆ

ˆsinˆ

cos2

ˆcos1ˆ

cos

cosˆ1ˆ

:nditimbulkayangmedanBesarnya

cos.

:magnetikdipolesuatudarimagnetikPotensial

3

3

3

3

33

33

22

2

22

M

r

r

M

H

HI

I

r

MHH

r

MHp

r

pM

r

M

r

MHH

HH

HrH

r

Mr

r

M

r

M

rr

r

M

r

r

M

rr

rVH

r

M

r

rMV

h

v

vv

h

h

h

r

GAD

Paleomagnetisme

• Penggunaan magnetite untuk kompas di Cina (pada abad ke 2 Masehi)

• Medan magnetik Bumi adalah sebuah dipol (William Gilbert, 1600)

• Alat pengukuran variasi medan magnetik Bumi (Thalen dan Tibert, 1870)

• Pengukuran medan magnetik Bumi di masa lampau yang terekam pada batuan atau paleomagnetisme (awal abad ke-20)

Sejarah Geomagnetik/Paleomagnetisme

TUJUAN PENELITIAN

MENGETAHUI LETAK POLE LATITUDE DAN POLE LONGITUDE UNTUK MEMBERI ARAHAN PADA REKONSTRUSI TEKTONIK SUATU SITE DIMASA LAMPAU.

MENGETAHUI TIPE PELURUHAN INTENSITAS NRM.

MENGETAHUI NILAI DEKLINASI DAN INKLINASI SERTA DISTRIBUSINYA PADA SUATU SITE DIMASA LAMPAU.

MENGETAHUI JENIS MINERAL MAGNETIK YANG TERKANDUNG DALAM BATUAN MELALUI TIPE SATURASI IRM-NYA.

LOKASI PENELITIAN

SUNGAI BONDALEM (BDA) (Menguri, Kokap, Kulonprogo, DIY), (-07 49’25” ; 110 05’16”E)

PANTAI PARANG TRITIS (PRA) (Bantul,DIY), (-08 01’19” ; 110 19’56”E)

(PURWOHARJO) (PWH) (Dekso Sarnigaluh,DIY), (-07 41’24”; 110 11’10”E)

PANTAI WEDI OMBO (WDO) (Jepitu, Grisubo, Gunung Kidul, DIY) (-08 11’20”; 110 42’37”E)

KALI WIDORO (WDR) ( Nglipar, Gunung Kidul, DIY) (-07 52’18” ;110 34’55”E)

PETA LOKASI PENGAMBILAN SAMPEL

BDA

PWH

PRA

WDR

WDO

YOGYAKARTA

Metode Paleomagnetisme

Natural Remanent Magnetization (NRM)

J = Ji + Jr

Jr = Magnetisasi Remanen (NRM)

NRM = NRM primer + NRM sekunder

primersekunder

TRM CRMDRM

NATURAL REMANENT

MAGNETIZATION

NRM

VRM IRM

AF Demagnetizer

AF Demagnetisasi STABILITAS PALEOMAGNETIK

PROSEDUR PENGUKURANINTENSITAS NRM

MINISPIN MAGNETOMETER

POSISI SAMPEL DALAM MINISPIN MAGNETOMETER

1 2 3 4U

U

U

U

Sampel standar paleomagnetik

PLOT HASIL PENGUKURAN

STEREONET PELURUHAN INTENSITAS

ZIJDERVELD

JENIS MINERAL MAGNETIK PADA BATUAN

ELEKTROMAGNETIK WEISS

HASIL PENGUKURAN PELURUHAN INTENSITAS NRM

PANTAI PARANG TRITIS 21

Kur v a P e l ur uha n NRM

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1 .0

0.0 5.0 1 0.0 1 5.0 20.0 25.0 30.0 35.0 40.0

Medan Demagnetisasi (mT)

In

ten

sit

as R

ela

tif

HASIL PENGKURAN PELURUHAN INTENSITAS NRM

SUNGAI BONDALEM 41Kur v a P e l ur uha n NRM

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1 .0

0.0 5.0 1 0.0 1 5.0 20.0 25.0

Medan Demagnetisasi (mT)

Inte

nsi

tas

Rela

tif

HASIL PENGUKURAN PELURUHAN INTENSITAS NRM PURWOHARJO 12

Ku r v a P e l u r u h a n N R M

0. 0

0. 2

0. 4

0. 6

0. 8

1 . 0

0. 0 2. 0 4. 0 6. 0 8. 0 1 0. 0 1 2. 0 1 4. 0 1 6. 0 1 8. 0 20. 0

Medan Demagnetisasi (mT )

Inte

nsit

as R

ela

tif

HASIL PENGUKURAN PELURUHAN INTENSITAS NRM

PANTAI WEDI OMBO 22

Kur v a P e l ur uha n NRM

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1 .0

0.0 5.0 1 0.0 1 5.0 20.0 25.0 30.0 35.0 40.0

Medan Demagnetisasi (mT)

Inte

nsi

tas

Rela

tif

HASIL PENGUKURAN PELURUHAN INTENSITAS NRM KALI WIDORO 42

Ku r v a P e l u r u h a n N R M

0. 0

0. 2

0. 4

0. 6

0. 8

1 . 0

0. 0 5. 0 1 0. 0 1 5. 0 20. 0 25. 0

Medan Demagnetisasi (mT)

Inte

nsi

tas

Rel

atif

PLOT STEREONET SITE BDA

Stereplot

South

West

Stereplot

South

West

PLOT STREONET SITE PRA

PLOT STEREONET SITE PWH

Stereplot

South

West

PLOT STEREONET SITE WDO

Stereplot

South

West

PLOT STEREONET SITE WDR

Stereplot

South

West

PLOT ZIJDERVELD BDA 41

Di a g r a m Zi de r v e l d

-0.05

0

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

0.3

-0.06 -0.04 -0.02 0 0.02

East

No

rth

, U

p

Komponen Hor isontal

Komponen ver tikal

PLOT ZIJDERVELD PRA21

D i a g r a m Zi d e r v e l d

-0.05

0

0.05

0.1

0.15

0.2

-0.1 -0.05 0

East

No

rth

, U

p

Komponen Hor isontal

Komponen ver tikal

PLOT ZIJDERVELD PWH 12

Diagram Ziderveld

-0.05

0

0.05

0.1

0.15

0.2

-0.1 -0.05 0

East

No

rth

, U

p

Komponen Horisont al

Komponen vert ikal

PLOT ZIJDERVELD WDO 22

PLOT ZIJDERVELD WDR 42

GAMBARAN KURVA SATURASI IRM SITE SUNGAI BONDALEM

GAMBARAN KURVA SATURASI IRM SITE PANTAI PARANG TRITIS

GAMBARAN KURVA SATURASI IRM SITE PURWOHARJO

GAMBARAN KURVA SATURASI IRM SITE PANTAI WEDI OMBO

IRM WDO22

14

10014

20014

30014

40014

50014

60014

0.00 100.00 200.00 300.00 400.00

MEDAN(H)

MA

GN

ET

ISA

SI(

M)

GAMBARAN KURVA SATURASI IRM SITE KALI WIDORO

IRM WDR42

124

10124

20124

30124

40124

0.00 100.00 200.00 300.00 400.00

MEDAN(H)

MA

GN

ET

ISA

SI(

M)

Statistik Fisher

iiiiiiii InDImDIl sinsincoscoscos

R

n

nR

m

mR

l

l

N

ii

N

ii

N

ii

111

2

1

2

1

2

1

2N

ii

N

ii

N

ii nmlR

nIdanl

mD mm

11 sintan

RN

Nk

1

kN

o14095

Pengolahan Data Paleomagnetik

NILAI DEKLINASI DAN INKLINASI SITE MASA PURBA

SUNGAI BONDALEMDeklinasi (350,9 ), Inklinasi (-15,9 ), k(85,5), -95 (6,0 )

PANTAI PARANG TRITISDeklinasi (337,4 ), Inklinasi ( 6,6 ), k(74,3), -95 (6,5 )

PURWOHARJODeklinasi (338,3 ), Inklinasi (-37,0 ), k(181,3), -95 (4,1 )

PANTAI WEDI OMBODeklinasi (349,6 ), Inklinasi (-26,4 ), k(43,4), -95 (8,5 )

KALI WIDORODeklinasi (60,3 ), Inklinasi (-65,4 ), k(199,0), -95 (3,9 )

DATA IGRF DAN DATA PENGUKURAN

No Nama Site

DATA IGRF DATA

PENGUKURAN

Dec( ) Inc( ) Dec( ) Inc( )1.

Sungai Bondalem (BDA) 0.989 -34.361 350.9 -15.9

2.

Pantai Parang Tritis

(PRA)

1.018 -34.707 337.4 6.6

3.

Purwoharjo (PWH) 1.005 -34.105 338.3 -37.0

4.

Pantai wedi Ombo

(WDO)

1.065 -34.956 349.6 -26.4

5.

Kali Widoro (WDR) 1.054 -34.383 60.3 -65.5

VGP

mIp

tan

2tan 1

mssp Dpp cossincoscossinsin 1

p

mDp

cos

sinsinsin 1

psp sinsincos

sp

psp sinsincos

180sp

( p , p )

NILAI POLE LATITUDE DAN POLE LONGITUDE SEMUA SITE

SUNGAI BONDALEM : p (81,0 ), p (17,7 E)

PANTAI PARANG TRITIS : p (64,8 ), p (46,2 E)

PURWOHARJO : p (65,3 ), p (13,8 W)

PANTAI WEDI OMBO : p (78,3 ), p (9,6 W)

KALI WIDORO : p (25,6 ), p (110,0 W)

( p =pole latitude, p =pole longitude)

KESIMPULAN

Peluruhan Intenditas NRM sampel pada semua site berjalan lambat,berarti sampel cukup stabil untuk kajian Paleomagnetik. Hal inidapat ditunjukan oleh kurva peluruhan intensitasnya.

Plot stereonet site BDA, PRA, PWH dan WDO berkumpul padatempat yang berdekatan disekitar utara ke barat, sedangkan siteWDR berkumpul pada tempat yang berdekatan di sekitar utara ketimur, hal ini kemungkinan diakibatkan oleh posisi tektonik atauumur yang berbeda dari site lainnya.

Nilai -95 untuk semua site berkisar pada rentang yang cukup kecilantara 1,7 sampai dengan 7,6 yang mengindikasikan bahwadistribusi arah deklinasi dan inklinasi dari kelima site tersebut baik.Hal ini dapat ditunjukan oleh Plot Zijderveld dari kelima site yangdiwakili oleh satu sampel setiap sitenya menunjukan kecenderunganmengarah pada pada pusat koordinat dan mendekati garis lurus.

KESIMPULAN

Deklinasi dan inklinasi yang terekam pada batuan berbeda dengandeklinasi dan inklinasi medan magnetik Bumi saat ini yangditentukan berdasarkan perhitungan IGRF 2000. Ini menandakan,bahwa magnetisasi remanen pada batuan berasal dari medanmagnetik Bumi di masa lampau dan bukan akibat induksi medan

magnetik Bumi saat ini.

KESIMPULAN

Berdasarkan hasil perhitungan VGP diperoleh bahwa letak lintangkutub purba dari kelima site tersebut berada di belahan Bumi utarayang ditandai dengan besarnya lintang kutub purba berhargapositif. Nilai p dari site-site tersebut adalah :BDA (81 .0 ), PRA(64.8 ), PWH (65.3 ), WDO (78.3 ) dan WDR (25.6 ) yangmengindikasikan bahwa posisi site-site tersebut di masa lampauberbeda dengan posisi mereka saat ini. Proses perubahan posisi sitedapat diperkirakan jika ada kontrol waktu (umur absolut) dari site-site tersebut.

Melalui tipe dari kurva saturasi IRMnya dapat diidentifikasi bahwamineral magnetik yang dikandung oleh sampel batuan beku andesitdi kelima site tersebut adalah Magnetite (Fe3O4).

TERIMA KASIH