Fisdas II aga
-
Upload
helmi-nugroho -
Category
Documents
-
view
229 -
download
0
Transcript of Fisdas II aga
METODE GEOFISIKA EKSPLORASI MT DAN CSAMT
1. METODE MAGNETOTELLURIC (MT)
Magnetotelluric (MT) adalah metode pasif yang mengukur arus listrik alami dalam bumi, yang dihasilkan oleh induksi magnetik dari arus listrik di ionosfer. Metode ini dapat digunakan untuk menentukan sifat listrik bahan pada kedalaman yang relatif besar (termasuk mantel) di dalam bumi. Dengan teknik ini, variasi waktu pada potensi listrik diukur pada stasiun pangkalan dan stasiun survei. Perbedaan pada sinyal tercatat digunakan untuk memperkirakan distribusi resistivitas listrik bawah permukaan.
Metode pengukuran MT (magnetotelluric) dan AMT (audio magnetotelluric) secara umum adalah sama, perbedaanya hanya pada cakupan frekuensi yang ditangkap, dimana semakin kecil frekuensi yang dihasilkan maka semakin dalam penyelidikan yang diperoleh. Metode MT memperoleh data dari frekuensi sekitar 400 Hz sampai 0.0000129 Hz (perioda sekitar 21.5 jam) sedangkan metode AMT memperoleh data dari frekuensi 10 kHz sampai 0.1 Hz, dimana sumbernya berasal dari alam (arus telurik yang terjadi di sekitar ionosfer bumi).
Untuk memperbaiki kualitas data dari gangguan elektromagnet lokal (power line, aktivitas industri, aktivitas manusia, jalan, pohon-pohon besar yang dapat menghasilkan gangguan micro-vibrations dari akar-akarnya, dll) dapat dilakukan dengan cara mengkorelasikan data dari satu alat yang disimpan statis di suatu tempat yang jauh dari gangguan elektromagnetik lokal dengan alat lainnya yang berpindah-pindah (local, remote, far remote station) dan dilakukan dalam rentang waktu yang sama yang disinkronisasikan terhadap waktu UTC.
Penggunaan metode magnetotelurik ini secara umum adalah untuk penelitian panas bumi, minyak dan gas bumi, geohidrologi, geologi regional, dan penelitian-penelitian dalam lainnya. Peralatan magnetotelurik yang dimiliki Pusat Survei Geologi adalah : MTU-5A Phoenix.
2. METODE CONTROLLED SOURCE AUDIO-FREQUENCY MAGNETOTELLURIC (CSAMT)
Teknik survei konvensional magneto-telurik, seperti sumber-alam MT dan MT frekuensi audio, memanfaatkan magnetik dan komponen listrik alami bidang magneto-telurik dalam rangka untuk variasi peta di bawah permukaan resistivitas untuk kedalaman hingga beberapa ratus kilometer. CSAMT adalah spesifik penurunan sumber konvensional alam dan magneto frekuensi audio-telurik metode yang memanfaatkan sumber buatan (Biasanya dalam kisaran 0.1Hz untuk 10kHz) di samping bidang alam. Ini menyediakan data lebih detail dan sinyal kuat dan memungkinkan pencitraan dangkal sasaran daripada yang akan mungkin dengan sinyal frekuensi rendah.
DETAIL
Variasi temporal Bumi magnetosfer dan ionosfer, yang disebabkan oleh faktor-faktor seperti matahari dan angin variasi magnet bumi lapangan, mengakibatkan frekuensi alami rendah magneto-telurik bidang di seluruh dunia yang menyebabkan arus bolak telurik dalam tanah. Konvensional magneto-telurik survei teknik, seperti sebagai MT-sumber alam dan audio MT frekuensi, memanfaatkan magnet dan listrik komponen bidang MT dan arus untuk variasi peta di resistivitas bawah permukaan untuk kedalaman sampai beberapa ratus kilometer. Namun, sifat tidak menentu sumber dalam hal kekuatan dan arah berarti bahwa sinyal harus disusun untuk jangka waktu yang lama di setiap stasiun. CSAMT adalah turunan spesifik konvensional-sumber alam dan audio frekuensi magneto-telurik metode, yang menggunakan sumber buatan (biasanya dalam kisaran 0.1Hz untuk 10kHz) untuk mempercepat akuisisi data dan menyediakan lebih detail dan sinyal yang kuat. Sumber biasanya terdiri baik loop atau panjang dipol membumi hingga beberapa kilometer. Dipole mungkin dikombinasikan dengan kedua ortogonal pemancar dalam rangka menyediakan dua sumber polarisasi. Serentak pengukuran dari lima terpisah parameter yang diambil di setiap lokasi; dua komponen medan listrik dan tiga komponen magnet lapangan. Medan listrik pengukuran diperoleh menggunakan ortogonal dipol sementara magnetik
vektor lapangan diukur menggunakan multiturn permeabilitas tinggi koil. Modern instrumen CSAMT juga memungkinkan pengukuran alam dan audiofrequensi sinyal MT dalam rangka memberikan kedalaman eksplorasi diperpanjang rentang (yang frekuensi rendah semakin besar kedalaman penyelidikan). Resistivitas semu adalah dikombinasikan dengan ukuran fase perbedaan antara listrik dan magnetik komponen. Lebih dari isotropik homogen tanah magnetik komponen akan tertinggal di belakang listrik komponen dengan Pi / 4. Namun, jika resistivitas bervariasi dengan kedalaman perbedaan fasa terukur akan berbeda. Bersama inversi data menggunakan kedua fase dan resistivitas semu memberikan lebih kuat interpretasi. Data biasanya ditampilkan sebagai resistivitas semu versus frekuensi dan beda fase versus frekuensi plot.
HASIL
Hasil menath dari survei CSAMT adalah sering ditampilkan dalam grafik log-log resistivitas semu dan fase terhadap frekuensi. Namun, merencanakan sejumlah konvensi lainnya dapat diterapkan tergantung pada parameter tertentu yang sedang diukur. Kombinasi inversi resistivitas 1D atau fase gabungan / resistivitas inversi mengarah pembentukan 2D pseudosections dari resistivitas terhadap kedalaman. Dalam gambar daerah resistivitas rendah dit ampilkan warna biru. resistivitas tinggi dalam merah.
Rate This
Metode Magnetotelluric (MT) dan CSAMT (Controlled Source Audio-frequency Magneto-telluric)
Magnetotelurik
Magnetotelluric (MT) adalah metode pasif yang mengukur arus listrik alami dalam bumi, yang
dihasilkan oleh induksi magnetik dari arus listrik di ionosfer. Metode ini dapat digunakan untuk
menentukan sifat listrik bahan pada kedalaman yang relatif besar (termasuk mantel) di dalam bumi.
Dengan teknik ini, variasi waktu pada potensi listrik diukur pada stasiun pangkalan dan stasiun survei.
Perbedaan pada sinyal tercatat digunakan untuk memperkirakan distribusi resistivitas listrik bawah
permukaan.Teknik prospeksi tahanan listrik untuk menentukan kedalaman formasi batuan sedimen
yang berada jauh di dalam bumi dengan cara mengukur tahanan jenis formasi batuan tersebut
berdasarkan pengukuran serempak medan listrik dan medan magnet yang berosilasi pada lokasi yang
sama, yaitu dengan mencatat rentang frekuensi yang tergantung dari kedalaman sasaran
Metode pengukuran MT (magnetotelluric) dan AMT (audio magnetotelluric) secara umum
adalah sama, perbedaanya hanya pada cakupan frekuensi yang ditangkap, dimana semakin kecil
frekuensi yang dihasilkan maka semakin dalam penyelidikan yang diperoleh. Metode MT memperoleh
data dari frekuensi sekitar 400 Hz sampai 0.0000129 Hz (perioda sekitar 21.5 jam) sedangkan metode
AMT memperoleh data dari frekuensi 10 kHz sampai 0.1 Hz, dimana sumbernya berasal dari alam (arus
telurik yang terjadi di sekitar ionosfer bumi).
Untuk memperbaiki kualitas data dari gangguan elektromagnet lokal (power line, aktivitas
industri, aktivitas manusia, jalan, pohon-pohon besar yang dapat menghasilkan gangguan micro-
vibrations dari akar-akarnya, dll) dapat dilakukan dengan cara mengkorelasikan data dari satu alat yang
disimpan statis di suatu tempat yang jauh dari gangguan elektromagnetik lokal dengan alat lainnya yang
berpindah-pindah (local, remote, far remote station) dan dilakukan dalam rentang waktu yang sama
yang disinkronisasikan terhadap waktu UTC.
Penggunaan metode magnetotelurik ini secara umum adalah untuk penelitian panas bumi,
minyak dan gas bumi, geohidrologi, geologi regional, dan penelitian-penelitian dalam lainnya. Peralatan
magnetotelurik yang dimiliki Pusat Survei Geologi adalah : MTU-5A Phoenix.
Metode CSAMT (Controlled Source Audio-
frequency Magneto-telluric)
Metode CSAMT (Controlled Source Audio-frequency Magneto-telluric) merupakan salah satu
metode survai geofisika dengan menggunakan sistem induksi elektromagnetik. Metode CSAMT ini
merupakan perluasan dari metode MT (Magneto-telluric) yang menggunakan sumber alami. Goldstein
dan Strangway mengembangkan suatu metode yang menggunakan sumber medan buatan (CSAMT) [2].
Sumber medan yang digunakan berasal dari dipol listrik yang diinjeksikan ke dalam bumi [7]. Informasi
tentang resistivitas batuan bawah permukaan sebagai fungsi kedalaman, diperoleh dengan mengukur
besarnya medan listrik dan medan magnet untuk berbagai frekuensi. Resistivitas listrik merupakan
parameter penting untuk mengkarakterisasikan keadaan fisis bawah permukaan, yang diasoasiasikan
dengan material dan kondisi bawah permukaan. Parameter tersebut bergantung pada lithologi,
porositas, suhu, tekanan, dan fluida yang mengisi batuan [5].
Penurunan persamaan untuk metode MT maupun CSAMT dikembangkan mengikuti pendekatan
Cagniard [1]. Asumsi dasar yang digunakan adalah bumi dianggap lapisan horizontal dimana masing-
masing lapisan mempunyai sifat homogen isotropis dan, gelombang elektromagneik alam yang
berinteraksi dengan bumi merupakan gelombang bidang. Dengan menganggap bahwa bumi bersifat
homogen isotropis [3], sifat fisik medium tidak bervariasi terhadap waktu dan tidak ada suatu sumber
muatan dalam medium yang ditinjau, sehingga diperoleh persamaan Maxwell
dalam bentuk:
∇× E = μ H (1)
∇×H =σE +ε E (2)
∇•E = 0 (3)
∇ •H = 0 (4)
Apabila variasi terhadap waktu dinyatakan sebagai fungsi sinusoidal, maka akan diperoleh persamaan
[3]:
E(r,t) = ReE~(r,ω )eiωt
H(r,t) = ReH~ (r,ω)eiωt (5)
Skin depth adalah jarak pelemahan gelombang elektromagnetik dalam medium homogeny sehingga
menjadi 1/e (~37%) dari amplitudo di permukaan. Dengan menggunakan pendekatan quasi-static dan
mengasumsikan nilai permeabilitas μ = μ0 = 1,256 x 10-6 H/m, dan memasukkan frekuensi (ω = 2πf),
maka diperoleh [7]:
δ= 503
dengan δ = skin depth (m), ρ = resistivitas medium homogen (Ωm), dan f = frekuensi gelombang
elektromagnetik (Hz). Untuk mendapatkan resistivitas yang sebenarnya dimana bumi mempunyai
resistivitas yang heterogen diperoleh dengan cara membuat model dan diturunkan hubungan antara
resistivitas semu dan resistivitas sebenarnya (metode inversi). Adapun penelitian ini bertujuan untuk
mengidentifikasi lithologi batuan yang berhubungan dengan struktur perlapisan batuan bawah
permukaan berdasarkan kontras resistivitas medium dan menginterpretasi sebaran resistivitasnya.
Akuisisi data di lapangan menggunakan peralatan CSAMT model Stratagem 26716 Rev. D. Alat ini
digunakan untuk mengukur intensitas medan listrik dan medan magnet dalam frekuensi tertentu. Sistem
Stratagem terdiri dari dua komponen dasar yaitu penerima (receiver) dan pemancar (transmitter).
Sumber daya untuk pemancar dibangkitkan dari baterei 12 volt. Sistem penerima standar dikonfigurasi
untuk menerima data dalam jangkauan frekuensi dari 10 Hz
sampai 92 kHz. Pengolahan data secara garis besar adalah sebagai berikut:
(1) Melakukan pengukuran komponen E dan Hdalam arah tegak lurus yang memiliki rentang frekuensi
tertentu,
(2) Melakukan analisis frekuensi (spektrum),
(3) Melakukan pemilihan sinyal-sinyal pengukuran pada spektrum tertentu (yang kemudian dianggap
mewakili kedalaman tertentu),
(4) Melakukan perhitungan nilai resistivitas berdasarkan nilai E dan H bersesuaian,
(5) Melakukan perhitungan kedalaman oleh suatu frekuensi melalui perumusan skin depth
(6) Hasil akhir dalam nilai resistivitas untuk berbagai frekuensi (atau kedalaman) diplot sebagai nilai
resistivitas terhadap kedalaman. Langkah-langkah tersebut kemudian diintegrasikan dengan algoritma
inversi Bostic, analisis koherensi, korelasi, dsb untuk mendapatkan hasil akhir yang lebih baik.
Kesimpulan dari paper di ats adalah:
Magnetotelluric (MT) adalah metode pasif yang mengukur arus listrik alami dalam bumi, Metode
ini dapat digunakan untuk menentukan sifat listrik bahan pada kedalaman yang relatif besar (termasuk
mantel) di dalam bumi.dan metode ini terlihat untuk skala yang luas dan dalam.sedangkan Metode
CSAMT (Controlled Source Audio-frequency Magneto-telluric) merupakan salah satu metode survai
geofisika dengan menggunakan sistem induksi elektromagnetik, . Metode CSAMT ini merupakan
perluasan dari metode MT (Magneto-telluric) yang menggunakan sumber alami dan metode ini
digunakan untuk skala yang sempit dan dangkal.