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