BAB IIDASAR TEORI2.1. Batuan Batuan, merupakanagregasi (kumpulan) dari berbagai macammineral ataupun mineral sejenis. Andesit (sering disebut batu candi) tersusun oleh mineral-mineral plagioklas, piroksin, hornblendedansedikit kuarsa.Sedangkan marmer termasukbatuanmetamorf yangolehmineral kalsit yangmengalami perubahan (Ansori, 2008). Berdasarkan proses pembentukannya batuan dikelompokkan menjadi tiga jenis batuan:1. Batuan beku (igneous rocks)Igneous Rocksatau sering disebut Batuan Beku terbentuk dari satu atau beberapa mineral dan terbentuk akibat pembekuan dari magma. 2. Batuan sedimen (sedimentary rocks)Sedimentary rocksatau sering disebut Batuan Sediment. Batuan sedimen terbentuk secara alamiah di permukaan Bumi dari fragmen-fragmen batuan yang kembali memadat danmengerasmenjadi batuan.Contohnyaadalahbatupasir, batu gamping dan batu lempung. 3. Batuan malihan (metamorphic rocks) MetamorphicRockatauBatuanMalihanterbentukdari batuan-batuan sebelumnyayangmengalami perubahanmineral danstruktur akibat pengaruh tekanan dan temperatur. Pembentukan batuan metamorf berlangsung dalam keadan padat (tanpa membentuk larutan batuan). Contohnya adalah marmer (marble), sekis (schist), serpentinit, eklogit dan filit. (Ansori, 2008).Andesit mampunyai kenampakanfisikberwarnaabu-abusampai hitam, trakit berwanaabu-abu, kompak, porfiritiksedangkanbasaltmempunyai sifat fisik, berwarna abu-abu tua, struktur kompak, tekstur afanitik (Takdir, 2007).Adapun siklus batuan dapat ditunjukkan paga gambar 2.1 sebagai berikut:0100090000037800000002001c00000000000400000003010800050000000b0200000000050000000c02c305b408040000002e0118001c000000fb021000070000000000bc02000000000102022253797374656d0005b40800003ad80000fc5b110004ee833990b3ea0d0c020000040000002d01000004000000020101001c000000fb029cff0000000000009001000000000440001254696d6573204e657720526f6d616e0000000000000000000000000000000000040000002d010100050000000902000000020d000000320a5900ffff0100040000000000b108c30520692d00040000002d010000030000000000Gambar.2.1. Siklus batuan (Bowles,1989) Batuan candi yang selama ini telah terekskavasi mempunyai karakteristik yaitu jenis batuannya adalah andesit. Nilai suseptibilitas magnetik adalah 0.0135 emuyang terdapat pada candi Plaosan Lor (Arafah, 2006). Nilai resistivitasnya adalah 102 104 Ohm m. Selama ini sebagian besar batuan yang digunakan untuk membuat bangunancandi adalahadatigatipe, yaitubatuhitam(batuanbeku), batuan putih (kapur) dan batu merah (batu bata). Batuan beku yang sering ditemukan pada bangunan candi adalah andesit seperti pada situs candi Plaosan Lor (Arafah, 2006). Untuk batuan kapur ditemukan pada situs candi kalasan dan untuk batu bata ditemukan di daerah Jawa Timur.2.2. Kemagnetan batuan Sifat magnetik pada mineral alamiah dikaji secara mendalam dalam bidang paleomagnetisme atau kemagnetan purba. Stabil tidaknya magnetisasi pada suatu batuan sangat tergantung pada jenis mineral dan ukurannya. Sifatmagnetik pada batuaninijugaberperandalammetodegeomagnetikuntukeksplorasi. Ditinjau dari sifat magnetiknya, mineral umumnyadikelompokanmenjadi diamagnetik, paramagnetik dan feromagnetik (termasuk ferimagnetik danantiferomagnetik). Namun istilah mineral magnetik biasanya digunakan bagi mineral yang tergolong feromagnetik dalambatuan dan tanah (soils), keluarga besi-titaniumoksida, sulfida-besi, dan hidrooksida besi (Bijaksana, 2002). Contohmineral-mineral magnetikyangtermasukkeluargabesi-titanium oksida antara lainmagnetite(Fe3O4) atau karat ( Fe2O3) danmaghemite ( Fe2O3). Mineral-mineral magnetik dari keluarga sulfida-besi antara lain pyrite (FeS2) dan pyrrhotite(Fe7S8), sementara yang tergolong hidroksida besi antara lain goethite ( FeOOH). Dahulu, hanya mineral magnetite danmaghemite yang dikaji secaraluas, khususnyadalambidangpaleomagnetisme, karenakeduanya pembawa magnetisasi yang stabil. Namun demikian, akhir-akhir ini kajian yang mendalamjuga dilakukan pada mineral-mineral magnetik karena informasi tentang fasa dan kelimpahannya (abundance) dapat digunakan sebagai indikator masalah-masalah lingkungan (Bijaksana, 2002).Dari segi kuantitas, kelimpahan mineral magnetik pada batuan dan tanah sangat kecil. Umumnya, kuantitas mineral magnetik hanya sekitar 0,1%dari massa total batuan atau tanah. Namun demikian, sifat magnetik batuan terkadang cukuprumit karenabatuanatautanahdapat mempuyai beberapajenismineral magnetiksecarasekaligus. Kerumitanjugabertambahkarenasifat dari suatu mineral magnetik juga dipengaruhi oleh bentuk dan ukuran dari bulir-bulir (grains) mineral tersebut, aspek bentuk dan ukuranbulir disebut dengan istilah granulometri. Misalnya, bentuk mineral magnetik akan berpengaruhterhadap medan demagnetisasi pada mineral tersebut. Singkat kata, bulir berbentuk lonjong akanmempunyai sifat-sifat yang berbeda dengan bulir berbentuk bola.Di lain pihak, bentuk mineral magnetik sangat dipengaruhi oleh proses genesa dari mineral tersebut (Bijaksana, 2002).Ukuranbulir mejadi pentingkarenaberkaitandenganapayangdisebut domain magnetik. Bulir magnetik yang kecil akan cenderung untuk memiliki satu domain dan karenanya disebut bulir berdomain tunggal atau single domain (SD). Buliryanglebihbesar, sebaliknya, akanmempunyai domainyangbanyakdan karenanya disebut bulir berdomain jamak atau multi domain (MD). Bulir-bulir SD mempunyai sifat magnetik yang sangat berbeda dengan bulir-bulir MD. Stabilitas magnetisasi padabulir-bulir SD, misalnya, jauhlebihbaikdibandinghal yang sama pada bulir- bulir MD. Selain bulir- bulir SD dan MD, ada juga bulir-bulir yang berukuran transisi. Mereka mempunyai 2- 3 domain saja, tetapi kelakuannya lebihmiripSDdibandingMD. Bulir-bulir ini disebut sebagai bulirberdomain tunggal semu atau pseudo- single domain ( PSD) (Bijaksana, 2002).Melalui serangkaian metode magnetik dan non magnetik, mineralogi dan granulometri dari mineral magnetik batuan dapat dianalisis dan dikaitkan dengan masalahlingkunganmaupun arkeologi yang ingin dipecahkan.Metode-metode magnetik tersebut antara lainpengukuransuseptibilitas magnetik, pengukuran kurva histerisis, pengukuran magnetisasi, pengukuran temperaturCurieserta pengukuran anisotropi magnetik (Bijaksana, 2002).Tabel 2.1. Sifat magnetik dari sejumlah batuan danmineral magnetik(Hunt dkk., 1995)5Batuan/ Mineral Massa Jenis (103 kg m-3)Suseptibilitas MagnetikTc(0C)Volume (k)(10-6 SI)Massa ()(10-8m3kg-1)Batuan bekuAndesite2,61 170.000 6.500Basalt2,99 250-180.000 8,4-6.100Diorite2,85 630-130.000 22-4.400Gabbro 3.03 1.000-90.00024-30.000Granite 2,64 0-50.000 0-1.900Batuan Beku Asam (rata-rata)2,61 38-82.000 1,4-3.100Batuan Beku Basa ( rata-rata)2,79 550-120.000 20-4.400Batuan Sedimen Lempung1,70 170-250Batu Bara 1,35 25 1,9Gamping 2,11 2-25.000 0,1-1.200Batu Pasir 2,24 0-20.900 0-931Batu Sedimen (rata-rata)2,19 0-50.000 0-2.000Batuan MalihanAmphibolite 2,96 750 25Gneiss 2,80 0-25.000 0-900Quartzite 2,60 4.400 170Schist 2,6 26-3.600 1-110Slate 2,79 0-35.000 0-1.00Batuan Malihan (rata-rata)2,76 0-73.000 0-2.600Mineral Magnetik Magnetite(Fe3O4;5.18 1.000.000- 20.000- 575-Ferimagnetik) 5.700.000 140.000 585Hematite(Fe2O3;canted antiferomagnetik)5.26 500-40.000 10-760 675Maghematite(Fe2O3; ferimagnetik)4.90 2.000.000-2.500.00040.000-50.000-600Ilmenite(FeTiO3; antiferomagnetik)4.72 2.000-3.800.000-45-80.000 -233Pyrite(FeS2) 5.02 35-5.000 1-100Pyrrhotite(Fe7S8; ferimagnetik)4.62 3.200.000 69.000 320Goethite(FeOOH; antiferomagnetik)4.27 1.100-12.00026.280 -120Mineral non- magnetikKuarasa(SiO2) 2.65 -(13-17) -(0.5-0.6)Kalsit(CaCO3) 2.83 -(7.5-39) -(0.3-1.4)Halite(NaCl) 2.17 -(10-16) -(0.48-0.75)Galena(PbS) 7.50 -33 -0.44Dalam bidang arkeologi kemagnetan batuan memberi peran penting untuk menentukan jenis batuannya. Dewasa ini telah banyak dilakukan eksplorasi situs arkeologi denganmetodemagnetikterutama situs candi.Dengan menggunakan metodemagnetikini dapatmengetahui adanyaanomali medanmagnetikpada daerahyangdieksplorasi. Seperti yangdilakukanpadasituscandi PlaosanLor desa Bugisan, Prambanan Klaten menemukan anomali berupa pagar dan dinding parit.Darihasil penelitianini jenisbatuandarisituscandi PlaosanLoradalah Andesit (Arafah , 2006). Menurut Arafah penelitian juga dilakukan oleh Brainer danCoe(1972)di situsolmecsanLorenzo, Veracruz, Mexico. Anomali yang diperoleh yaitu sebuah altar yang berbentuk persegi panjang dengan medan magnet yangbesardantugudenganMedanmagnet kecil yangdidugasebagai tempat upacara bangsa olmec 1200-400 SM.Suseptibilitasmagnetikjugadapat digunakanuntukmengetahui kondisi batuan, masihutuhatausudahmengalami kerusakan. Kerusakanbatuanyang 5sering terjadi adalahberupa retak dan pelapukan yang menyebabkan kemagnetan batuan berkurang. Sifat kemagnetan batuan dapat berkurang ini ditunjukkan pada candi SiwaPrambananyaitupengukuranpadapuncakstupapadagapurayang menghadap ke Barat yang salah satunya retak. Pada stupa yang retak nilai suseptibilitasnya 2591 x10-5 SI dan stupa yang utuh sebesar 3178 x10-5SI. Stupa yang retak nilai suseptibilitasnya lebih rendah dari stupa yang utuh, kemungkinan disebabkan masuknya air pada celah retakan sehingga menyebabkan nilai kemagnetannya berkurang. Apabila terjadi terus menerus akan menyebabkan ankor besi pengaitnya berkarat dan batu-batunya akan mudah lepas. Hal ini membuktikanpadabatuanyangretaknilai suseptibilitasnyarendah(Sudarmaji dan Siswanto, 2005). 2.3. Suseptibilitas Magnetik Atom-atom memiliki momen dipol magnetik akibat gerak elektronnya. Di samping itu setiap elektron memiliki suatu momen dipol magnetik intrinsik yang dikaitkan dengan putarannya. Momen magnetik total suatu atom bergantung pada susunan elektron di dalam atomnya (Tipler,2001).Elektron yang bergerak mengelilingi inti akan menimbulkan adanya arus listrikI (A) yang besarnya adalah sebagai berikut: dtdqI (2.1)2e I (2.2)denganeadalahmuatanelektrondan2adalahfrekuensi sudut dari gerak elektron mengelilingi inti atom.Momen magnetik yang ditimbulkan oleh elektron tersebut adalah:IA (2.3)DenganAadalah luasan yang disapu oleh elektron ketika mengelilingi inti, sehingga persamaan tersebut menjadi22er(2.4)Apabilasuatubahanditempatkandalammedanmagnetikkuat, seperti medan magnetik solenoida, medan magnetik solenoida tersebut cenderung menyearahkan momen dipol magnetik ( permanen atau induksi) di dalam bahan itu, dan bahannya disebut dimagnetkan. Bahan yang dimagnetkan diuraikan dengan pemagnetan M,yang didefinisikan sebagai momen dipol magnetik m per volume satuan bahan:dVdmM(2.5)Suatu solenoida panjang dengan n lilitan per panjang satuan, menyalurkan arus I. Medanmagnetikakibat arus dalamsolenoidatersebut disebut sebagai medan yang dikerahkan, Bapp.. Bahan berbentuk silinder kemudian ditempatkan di dalam solenoida. Medan yang dikerahkan solenoida ini akan memagnetkan bahan tersebut sehingga bahan tersebut memiliki magnetisasi M. Medan magnet resultan Bdi suatu titik di dalam solenoida dan di tempat yang jauh dari ujung-ujungnya akibat arus dalam solenoida ditambah bahan yang dimagnetkan ini ialahM B Bapp 0 + (2.6)M H B0 0 + (2.7)Untukbahanparamagnetikdanferomagnetik,M mempunyai arahyang yang sama dengan Bapp. Untuk bahan paramagnetik dan feromagnetik pemagnetan adalah berbanding lurus dengan medan magnetik yang dikerahkan untuk menghasilkan penyearahan dipol magnetik dalam bahan tersebut. Dengan demikian dapat ditulis

,_

0appmBM(2.8)Dengan m merupakan bilangan tanpa dimensi yang disebut suseptibilitas magnetik. Persamaan 2.6 dengan demikian dapat dituliskan( )m app appB M B B + + 10(2.9)(Tipler,2001).Suseptibilitas magnetik adalah ukuran dasar bagaimana sifat kemagnetan suatu bahan yang merupakan sifat magnet bahan yang ditunjukkan dengan adanya respon terhadap induksi medan magnet yang merupakan rasio antara magnetisasi dengan intensitas medan magnet. Dengan mengetahui nilai suseptibilitas magnetik suatu bahan, maka dapat diketahui sifat-sifat magnetik lain dari bahan tersebut. H M (2.10)Kuantitas adalahsuseptibilitas magnetikvolume. KarenaMdanH memiliki satuan yang sama (Am-1), maka tidak mempunyai dimensi. Suseptibilitas magnetik sebagian besar material tergantung pada temperatur, tetapi beberapamaterial(feromagnetik dan ferrite) tergantung padaH. Secara umum dapat ditulis sebagai berikut:H H M H B 0 0 0) 1 ( ) ( + + (2.11)Kuatitas) 1 ( + adalahpermeabilitasmagnetikdari material, tidakmemiliki dimensi,0adalah permeabilitas ruang hampa (4 x10-7). Logam feromagnetik memiliki permeabilitas magnetik sangat tinggi, mineral dan batuan memiliki suseptibiltas kecildan permeabilitas magnetik1 .Untuk bahan paramagnetik,mberupa bilangan positif kecil yang bergantungpadatemperatur. Untukbahandiamagnetik,mberupakonstanta negatif kecil yang tidak bergantung pada temperatur.Persamaan (2.8) dan (2.9) tidak terlalu berguna untuk bahan feromagnetik karena mbergantung pada Bapp dan pada keadaan pemagnetan bahan itu sebelumnya (Tipler,2001).Di dalam sistem cgs dan SI konstanta tidak berdimensi tetapi berbeda nilainya sebesar 4. Suseptibilitas dalam cgs adalah 4kalinya dari suseptibilitas dalam SI. Dalam sistem cgs.M H B 4 +

H H 4 +

H ) 4 1 ( + H B 4 1+ (2.12)Dalam SI) (0M H B +

) (0H H +

H ) 1 (0 + H B ) 1 (0 + (2.13) (Telford dkk., 1976)Dari sinilah lantas bahan yang ada di alam dapat diklasifikasikan berdasarkan tinggi-rendahnya nilai suseptibilitas magnetik dari bahan tersebut. 2.4. Kemagnetan Bahan Berdasarkanperilaku molekulnya di dalam Medan magnetik luar, bahan terdiri atas tiga kategori, yaitu paramagnetik, feromagnteik dan diamagnetik. Sebagian besar mineral di alam bersifat diamagnetik atau paramagnetik. Namun, ada beberapa mineral yang bersifat feromagnetik. Mineral-mineral ini yang umumnya tergolong dalam oksida besi- titanium, sulfide besi dan hidrooksida besi yang disebut sebagai mineral magnetik. Dari segi kuantitas keberadaan mineral- mineral ini sangat kecil. Meskipun demikian, keberadaan mineral- mineral tersebut pada tanah atau batuan, fasanya, ukuran dan bentuk bulirnya erat kaitannya dengan ganesa serta perubahan lingkungan yang dialami oleh tanah atau batuan tersebut.2.4.1. FeromagnetikFeromagnetik merupakan bahan yang memiliki nilai suseptibilitas magnetik mpositif, yang sangat tinggi. Dalam bahan ini sejumlah kecil medan magnetik luar dapat menyebabkan derajat penyearahan yang tinggi pada momen dipol magnetik atomnya. Dalam beberapa kasus, penyearahan ini dapat bertahan sekalipunMedanpemagnetannnya telah hilang.Ini terjadi karena momen dipol magnetik atom dari bahan- bahan feromagnetik ini mengerahkan gaya- gaya yang kuat pada atom tetangganya sehingga dalam daerah ruang yang sempit momen ini disearahkan satu sama lain sekalipun medan luarnya tidak ada lagi. Daerah ruang tempatmomen dipol magnetik disearahkan ini disebut daerah magnetik.Dalam daerah ini, semua momenmagnetik disearahkan, tetapi arah penyearahannya beragamdari daerahkedaerahsehinggamomenmagnetiktotal dari kepingan mikroskopikbahanferomagnetikini adalahnoldalamkeadaannormal (Tipler, 2001).Pada temperatur tertentu bahan feromagnetik akan berubah menjadi bahan paramagnetik, temperatur transisi ini dinamakan temperaturcurie.Diatas temperatur curie orientasi momen magnetik akan menjadi acak, dan suseptibilitas magnetiknya diberikan oleh persamaan:fT TC (2.14)Dimana C adalah tetapan Curie dan Tfadalah temperaturCurie. Persamaan 2.14 merupakan hukum Curie- Weiss, besar tetapan Curie adalahfTC (2.15)BBkg NC20) ( (2.16)Dimana adalah konstanta Weiss yang besarnya( )20 Bf Bg NT k (2.17)0100090000037800000002001c00000000000400000003010800050000000b0200000000050000000c02c305b408040000002e0118001c000000fb021000070000000000bc02000000000102022253797374656d0005b40800003ad80000fc5b110004ee833990b3ea0d0c020000040000002d01000004000000020101001c000000fb029cff0000000000009001000000000440001254696d6573204e657720526f6d616e0000000000000000000000000000000000040000002d010100050000000902000000020d000000320a5900ffff0100040000000000b108c30520692d00040000002d010000030000000000Gambar 2.2.Grafik hubungan antara magnetik terhadap temperatur T pada bahan feromagnetik (Kittel, 1996)2.4.2. FerimagnetikPadabahanyangbersifat,dipoleyangberdekatanmemiliki arahyang berlawanantetapi momenmagnetiknyatidaksamabesar. Bahanferrimagnetik memilikinilaisuseptibilitastinggi tetapilebihrendahdaribahanferomagnetik, beberapa contoh dari bahan ferimagnetik adalah ferriete dan magnetite.Dalam aplikasi modern ferriete lebih berguna dibanding semua jenis bahan magnetik, karena selain dari sifat magnetiknya, bahan ini juga merupakan isolator yang baik (Omar, 1993).2.4.3. AntiferomagnetikJikajumlahmomenmagnetikdari sub-domainparalel danantiparalel mengganti satusama lainpada material yangseharusnyaferomagnetik, nilai suseptibilitasnya sangat kecil, mendekati subtansi paramagnetik. Material ini disebut antiferomagnetik dan contohnya hematite (Telford dkk.,1976 ).2.4.4. DiamagnetikBahandiamagnetikmerupakanbahanyangmemiliki nilai suseptibilitas negatif dan sangat kecil. Sifat diamagnetik ditemukan oleh Faraday pada tahun 1846 ketika sekeping bismuth ditolak oleh kedua kutub magnet, hal ini memperlihatkan bahwa medan induksi dari magnet tersebut menginduksi momen magnetik pada bismuth pada arah yang berlawanan dengan medan induksi pada magnet (Tipler,2001).2.4.5. Paramagnetik5Bahan paramagnetik adalah bahan- bahan yang memiliki suseptibiitas magnetikmyang positifdan sangat kecil.Paramagnetik muncul dalam bahan yang atom- atomnya memiliki momen magnetik hermanen yang berinteraksi satu samalainsecarasangat lemah.Apabila tidakterdapat Medanmagnetikluar, momen magnetik ini akan berorientasi acak. Dengan daya Medan magnetik luar, momen magnetik ini arahnya cenderung sejajar denganmedannya, tetapi ini dilawan oleh kecenderungan momen untuk berorientasi acak akibat gerakan termalnya. Perbandingan momen yang menyearahkan dengan medan ini bergantung pada kekuatan medan dan pada temperaturnya. Pada medan magnetik luar yang kuat pada temperatur yang Sangat rendah, hampir seluruh momen akan disearahkan dengan medannya (Tipler,2001).Karakteristik dari bahan yang bersifat paramagnetik adalah memiliki momen magnetik permanen yang akan cenderung menyearahkan diri sejajar dengan arah medan magnet dan harga suseptibilitas magnetiknya berbanding terbalik dengan suhu T. Variasi dari nilai susceptibilitas magnetik yang berbanding terbalik dengan suhu T adalah merupakan hukum Curie( ) ( )T kJ J gVNBB132+(2.18) T kPVNBB2 23 (2.19)TC (2.20)Persamaan di atasadalahmerupakan persamaan hukum CuriedimanaTadalah suhupengamatan,BadalahbilanganBohrMagneton,Nadalahjumlahatom bahan, Bk adalah konstanta Boltzman, C adalah tetapan Curie, P adalah bilangan Bohr Magneton efektif, dan g adalah faktor Lande.( ) ( )211 + J J g P(2.21)( ) ( )( )1]1

++ ++ 11 12123J JL L S Sg(2.22)Gambar 2.3. Grafik hubungan antara suseptibilitas magnetik terhadap temperatur T pada bahan paramagnetik (Kittel, 1996)Sifat dari bahan dapat diketahui dengan mengetahui kandungan mineral magnetik pada bahan tersebut. Kandungan mineral magnetik ini dapat diketahui dengan serangkaian penelitian, salah satunya adalah dengan mengukur temperatur curiedari bahan tersebut. Batuan merupakan bahan yang komplek, tersusun dari lebih satu mineral magnetik. Dengan pengukuran temperaturcurie,dapat menentukan mineral magnetik yang terkandung dalam batuan. 2.5.Metode Identifikasi Mineral Magnetik Mineral magnetik dan hal-hal yang berkaitan dengannya (kuantitas, bentuk bulir,dan ukuran bulir), dapat diidentifikasi dengan serangkaian metode yang dikenal sebagai metode-metode kemagnetan batuan(rock magnetic methods) .Metode-metode ini berbasis pada pengukuran sifat-sifat magnetik dari sampel (Bijaksana, 2002).Metode yangpalinglazimdigunakanadalahpengukuransuseptibilitas magnetik. Nilai suseptibilitasmagnetiksuatubahanpundapat ditentukanbaik padasampel di laboratoriummaupundilakukandi lapanganpadapermukaan tanah atau permukaan singkapan batuan. Penentuan harga suseptibilitas magnetik secara eksperimen dapat dilakukan dengan menggunakan alat yang disebut Suseptibility Meter. Adalah Bartington MS2 Magnetik Susceptibility Meteryang merupakanalat yangdapat digunakanuntukmengukur suseptibilitasmagnetik dari bahan.Bartington MS2Magnetik Susceptibility Metermeliputi sebuah MS2 meter dan berbagai macam sensor. MS2 Meter menunjukkan nilai suseptibilitas magnetik dan bahan ketika berada dalampengaruh sensor tertentu. Masing- masing sensor dirancang untuk aplikasi dan jenis sampel tertentu. Sensor-sensor padaBartingtonMS2MagnetikSusceptibilityMeterdioperasikanberdasarkan prinsip induksi arus bolak-balikAlatini adalahsirkuitelektromagnetikyangbekerjadenganmendeteksi perubahan induktansi ketika sampel ditempatkan dalam kumparan atau solenoid. Susceptibility meterpada umumnya dapat bekerja pada dua frekuensi yang berbeda, yaitu frekuensi rendah ordenya ratusan hertz dan frekuensi tinggi (ribuan hertz). Perbandingan antara hasil pengukuran suseptibilitas pada frekuensi rendah danfrekuensi tinggi dapat digunakanuntukmengenali keberadaanbulir- bulir yang sangat kecil (ultrafine grains) yang banyak dijumpai pada batuan dan tanah (soils) (Bijaksana, 2002). 5