DEPOSITIONAL REMANENT MAGNETISATION (DRM) BATUAN

Edo PratamaNPM : 1215051020Jurusan Teknik Geofisika, Universitas LampungEmail : pratamaedo27@gmail.com

Abstrak

Sifat Magnetik menggambarkan perilaku zat di bawah pengaruh medan magnet. Fenomena magnetik timbul dari gerak bermuatan listrik dalam substansi. Medan magnet secara sederhana dapat digambarkan sebagai medan magnet yang ditimbulkan oleh batang magnet raksasa yang terletak didalam inti bumi, namun tidak berimpit dengan pusat bumi. Medan magnet ini dinyatakan dalam besar dan arah (vektor) dimana arahnya dinyatakan dalam deklinasi dan inklinasi.Batuan beku dan batuan sedimen memiliki kemagnetan sisa dengan beragam tingkatannya. Sebagaimana diketahui, batuan beku dan batuan sedimen terdapat dimana-mana dipermukaan bumi ini. Batuan tersebut memiliki kemagnetan sisa yang kuat dan banyak, ada kalanya berarah berlawanan dengan arah medan magnet bumi sekarang. Kemagnetan sisa dapat dibagi menjadi beberapa kelompok diantaranya adalah Hermo Remanent Magnetisation (TRM). Isothermal Remanent Magnetisation (IRM). Viscous Remanent Magnetisation (VRM). Depositional Remanent Magnetisation (DRM). Chemical Remanent Magnetisation (CRM). Detrital atau magnetisasi remanen pengendapan (DRM) adalah orginates DRM dari endapan berorientasi butiran mineral yang sebelumnya magnet dibawah pengaruh medan magnet bumi.

Kata Kunci : NRM, DRM

A. Pendahuluan Medan magnet secara sederhana dapat digambarkan sebagai medan magnet yang ditimbulkan oleh batang magnet raksasa yang terletak didalam inti bumi, namun tidak berimpit dengan pusat bumi. Medan magnet ini dinyatakan dalam besar dan arah (vektor) dimana arahnya dinyatakan dalam deklinasi dan inklinasi. Deklinasi merupakan penyimpangan terhadap arah utara-selatan geografis, sedangkan inklinasi merupakan penyimpangan terhadap arah horizontal.

Kuat medan magnet yang terukur diatas permukaan sebagian besar berasal dari dalam bumi (internal field) mencapai lebih dari 90%, sedangkan sisanya adalah medan magnet dari kerak bumi, yang merupakan target didalam eksplorasi geofisika, dan medan luar bumi (external field). Karena medan magnet dari dalam bumi merupakan bagian terbesar, maka medan ini sering juga disebut sebagai medan utama yang dihasilkan oleh adanya aktivitas di dalam inti bagian luar. Magnetisasi remanen alami (NRM) adalah bagian lapangan independen dan ireversibel dari magnetisasi (alami) total. Mineral ferrimagnetik memperoleh NMR dan ada berbagai jenis dan penyebab atau asal-usul fenomena ini dalam batuan, tergantung mineral magnetik pada batuan matriks, sejarah fisika-kimi dan efek terkait.

B. Teori DasarKemagnetan SisaBatuan beku dan batuan sedimen memiliki kemagnetan sisa dengan beragam tingkatannya. Sebagaimana diketahui, batuan beku dan batuan sedimen terdapat dimana-mana dipermukaan bumi ini. Batuan tersebut memiliki kemagnetan sisa yang kuat dan banyak, ada kalanya berarah berlawanan dengan arah medan magnet bumi sekarang. Kemagnetan sisa dapat dibagi menjadi beberapa kelompok diantaranya adalah :1. Thermo Remanent Magnetisation (TRM), Kemagnetan sisa ini dapat juga disebut dengan kemagnetan sisa panas (KSP). Kemagnetan sisa ini berasal dari pendinginan batuan beku dari panas tinggi.2. Isothermal Remanent Magnetisation (IRM), Kemagnetan sisa ini dapat juga disebut dengan kemagnetan sisa panas tetap (KSPT). Kemagnetan sisa ini berasal dari suhu tetap yang mendapatkan imbasan dari medan magnet luar secara sesaat.3. Viscous Remanent Magnetisation (VRM), Kemagnetan sisa ini dapat juga disebut dengan kemagnetan sisa viskos (KSV). Kemagnetan sisa ini dikarenakan adanya imbasan medan magnet luar secara terus menerus dengan temperature yang berganti-ganti.4. Depositional Remanent Magnetisation (DRM), Kemagnetan sisa ini disebut juga dengan kemagnetan sisa depositional (KSD), Kemagnetan sisa ini terjadi akibat adanya pengendapan butir dalam suatu lembah atau cekungan untuk mendapatkan imbasan medan magnet bumi.5. Chemical Remanent Magnetisation (CRM), Kemagnetan sisa ini disebut juga dengan kemagnetan sisa kimia (KSK). Kemagnetan sisa ini terjadi akibat dari proses rekristalisasi butir-butir mineral magnetit pada temperatur jauh dibawah temperatur curie (Wijaya, 2010)

Konsentrasi Magnetik (Magnetic Concentration)Adalah proses konsentrasi yang memanfaatkan perbedaan sifat kemagnetan (magnetic susceptibility) yang dimiliki mineral. Sifat kemagnetan bahan galian ada 3 (tiga) macam, yaitu :1. Ferromagnetic, yaitu bahan galian (mineral) yang sangat kuat untuk ditarik oleh medan magnet. Misalnya magnetit (Fe3 O4).2. Paramagnetic, yaitu bahan galian yang dapat tertarik oleh medan magnet. Contohnya hematit (Fe2 O3), ilmenit (Se Ti O3) dan pyrhotit (Fe S).3. Diamagnetic, yaitu bahan galian yang tak tertarik oleh medan magnet. Misalnya : kwarsa (Si O2) dan feldspar [(Na, K, Al) Si3 O8].

Jadi produk dari proses konsentrasi yang berlangsung basah ini adalah Mineral-mineral magnetik sebagai konsentrat dan Mineral-mineral non-magnetik sebagai ampas (tailing).

Proses Pemurnian dari konsentrasi magnetik Salah satunya dengan Hidrometalurgi Yaitu proses ekstraksi metal dengan larutan reagen encer (< 1 gramol) dan pada suhu < 100o C. Reaksi kimia yang dipilih biasanya yang sangat selektif, artinya hanya metal yang diinginkan saja yang akan bereaksi (larut) dan kemudian dipisahkan dari material yang tak diinginkan.Kondisi yang baik untuk hidrometalurgi adalah :1. Metal yang diinginkan harus mudah larut dalam reagen yang murah.2. Metal yang larut tersebut harus dapat diambil dari larutannya dengan mudah dan murah.3. Unsur atau metal lain yang ikut larut harus mudah dipisahkan pada proses berikutnya.4. Mineral-mineral pengganggu (gangue minerals) jangan terlalu banyak menyerap (bereaksi) dengan zat pelarut yang dipakai.5. Zat pelarutnya harus dapat diperoleh kembali untuk didaur ulang.6. Zat yang diumpankan (yang dilarutkan) jangan banyak mengandung lempung (clay minerals), karena akan sulit memisahkannya.7. Zat yang diumpankan harus porous atau punya permukaan kontak yang luas agar mudah (cepat) bereaksi pada suhu rendah.8. Zat pelarutnya sebaiknya tidak korosif dan tidak beracun (non-corrosive and non-toxic), jadi tidak membahayakan alat dan operator. (Pariadipus, 2012)

C. PembahasanDetrital remanen Magnetisasi (DRM). Ini adalah magnetisasi yang diakuisisi mineral melayang turun dari suspensi dalam cairan (air) dan kemudian lithify ke sedimen. Butir memiliki medan magnet yang diperoleh sebelum menjadi sedimen. Demikian karena butiran mengapung di air, mengalami torsi dari lapangan Bumi yang cenderung menyelaraskan butir dengan bidang bumi karena mereka mengapung di air. Ketika butir mendarat di dasar cairan, momen magnetik mereka cenderung menunjukkan sepanjang lapangan; beberapa lanjut. penyesuaian dari orientasi butiran dapat terjadi sampai sedimen tersebut lithified cukup untuk mencegah butir dari berputar. Sebagai compacts sedimen, adalah bahwa butir akan cenderung memutar ke arah horisontal jika butir magnet tidak equant; ini akan cenderung menurun kemiringan medan magnet remanen dan, seperti yang akan kita lihat, perhatian serius. Ketika pengendapan sedimen sangat cepat (> ~ 1 cm / 1000 thn), itu adalah mungkin untuk mempertahankan catatan variasi sekuler lapangan bumi. Biasanya sekulerVariasi mudah rata-rata dalam sedimen dengan sampling ketebalan kecil sedimen.

Detrital magnetisme remanen (DRM) yang diperoleh selama deposisi dan lithification batuan sedimen. Di kebanyakan lingkungan sedimen, mineral feromagnetik detrital dominan adalah magnetit (atau Ti-miskin titanomagnetit). DRM rumit karena banyak proses yang kompleks dapat terlibat dalam formasi batuan sedimen. Ada berbagai macam mineralogis awal, dan mineral penyusunnya sering tidak dalam kesetimbangan kimia dengan satu sama lain atau dengan lingkungan pengendapan. Fisik Postdepositional proses seperti bioturbation dapat mempengaruhi magnetisasi. Pemadatan adalah postdepositional sangat penting

Proses kimia juga dapat mengubah atau menghapus mineral detrital asli feromagnetik dan / atau endapan mineral feromagnetik baru, dengan efek petugas di catatan paleomagnetic. Karena kompleksitas ini, DRM kurang dipahami daripada TRM, dan ada lebih ketidakpastian tentang keakuratan rekaman paleomagnetic di batuan sedimen. proses fisik dan kimia yang mempengaruhi paleomagnetism batuan sedimen diuraikan. Kita mulai dengan keselarasan fisik yang terjadi pada saat deposisi dan mengacu dihasilkan pada remanence sebagai pengendapan magnetisme remanen detrital. Kemudian mendiskusikan proses penyelarasan fisik, disebut postdepositional detrital magnetisme remanen (PDRM), yang terjadi setelah pengendapan tapi sebelum konsolidasi. proses PDRM dapat beroperasi di atas 10-20 cm dari sedimen terakumulasi, di mana air Isi tinggi. Kombinasi proses magnetisasi pengendapan dan postdepositional disebut untuk magnetisme remanen sebagai detrital (DRM).

DRM pengendapan (model klasik)Model klasik untuk akuisisi DRM hanya mempertimbangkan pengaruh menyelaraskan medan magnet pada feromagnetik partikel pada saat itu bertemu antarmuka sedimen / air. Kami mempertimbangkan feromagnetik bola butir dengan momen magnetik, m, tenggelam dalam cairan viskositas, jam, dan ditindaklanjuti oleh medan magnet, H.sudut antara m dan H adalah q (Gambar 1). Persamaan gerak yang menggambarkan keselarasan ini

............(3.1)

Istilah pertama menggambarkan resistensi inersia untuk percepatan sudut. W adalah momen inersia partikel diberikan oleh ........ (3.2)

Gambar 3.1. Butir Ferromagnetik Detrita di medan magnet

di mana adalah kerapatan partikel dan d adalah diameter butir. Istilah kedua dalam Persamaan (3.3) menggambarkan tarik kental antara partikel dan cairan sekitarnya. Tarik ini menolak rotasi partikel dan tergantung pada tingkat rotasi dengan b diberikan oleh................ (3.3)

Bukti untuk penyelarasan postdepositionalLaboratorium percobaan redeposition memberikan wawasan ke dalam proses DRM. Dalam beberapa percobaan, sedimen alami telah tersebar dalam air, kemudian redeposited bawah kondisi laboratorium diketahui. Hasil eksperimen tersebut berbeda secara signifikan dari yang diperkirakan oleh model klasik. Salah satu yang paling awal percobaan redeposition laboratorium yang terlibat Holocene deposito varved glasial. Itu tingkat penyelarasan momen magnetik (ditentukan dari DRM dihasilkan) ditemukan menjadi jauh lebih kecil dari ditunjukkan oleh model klasik. Percobaan redeposition telah dilakukan dengan kemiringan bidang magnetizing bervariasi dari satupercobaan ke yang berikutnya. Hasilnya ditunjukkan pada Gambar 3.2.A. Kemiringan yang dihasilkan DRM, I0, ditemukan sistematis dangkal dari kemiringan lapangan diterapkan magnet, IH, yang hal itu terkait dengan ..............(3.4).

Nilai f di Persamaan (3.4) adalah 0,4 untuk sedimen glasial redeposited.

Dapat memvisualisasikan penjelasan sederhana untuk pengamatan ini dengan memeriksa diagram skematik Gambar 3.2.B. Karena bentuknya anisotropi, momen magnetik memanjang butir feromagnetik kebohongan sepanjang sumbu panjang partikel. Tapi torsi gravitasi menyebabkan partikel tersebut untuk memutar ke arah horisontal. Namun, dalam sedimen alami, kesalahan kemiringan cenderung kurang dari yang diharapkan dari ini percobaan redeposition dan sering absen. Kesimpulan umum adalah bahwa proses magnetisasi harus dalam bagian detrital magnetisasi remanen postdepositional (PDRM).

Gambar 3.2 (a) Hubungan antara kemiringan (I0) DRM di redeposited sedimen glasial dan kemiringan medan magnet diterapkan (IH). Garis padat adalah grafik tan I0 = 0,4 tan IH. Digambar ulang dari Verosub (1977). (B) Skema representasi dari biji-bijian feromagnetik dengan momen magnetik m menetap di medan magnet H. memanjang butir dengan m sepanjang sumbu panjang cenderung memutar ke arah bidang horizontal, sehingga kecenderungan shallowed DRM.

Rasio pengendapan untuk keselarasan postdepositional tergantung pada sejumlah faktor yang tidak sempurna dipahami. Beberapa yang paling penting adalah sebagai berikut:1. Ukuran Grain. Ukuran butir kecil meningkatkan gerak Brown dari partikel feromagnetik. Berjaringan halus sedimen memiliki kandungan air yang tinggi ketika awalnya disimpan dan perlahan-lahan menurunkan kadar air selama pemadatan awal dan konsolidasi. Dengan demikian, ada cukup waktu (mungkin 100-100 tahun)2. Tingkat deposisi. Waktu tinggal untuk sebuah partikel feromagnetik dalam zona kadar air tinggi tergantung pada tingkat deposisi. Tarif lambat mungkin meningkatkan keselarasan postdepositional.3. Bioturbation. Sedimen diaduk oleh bioturbation memperoleh semua remanence detrital oleh postdepositional proses. Bioturbation memastikan kadar air yang tinggi di atas kolom sedimen terakumulasi, dan kadar air yang tinggi dikenal untuk meningkatkan PDRM keselarasan.

Penguncian DRMPenguncian-in dari detrital magnetisme remanen terjadi ketika dewatering dan konsolidasi menahan gerak partikel sedimen. Setelah kontak fisik butir sekitarnya menghambat gerak, DRM secara mekanik terkunci. Lock-in yang tersebar di interval waktu dewatering dan konsolidasi. Perkiraan waktu lock-in jangkauan hingga 103 tahun, tergantung pada lingkungan sedimen. Partikel feromagnetik lebih besar mungkin terkunci sebelum partikel halus terletak di celah.Ini diskusi tentang DRM telah memberikan pemahaman dasar kemagnetan remanen di sedimen detrital batu atau segera setelah pengendapan. Mengingat variasi sumber batu dan di pengendapan dan proses postdepositional, tidak mengherankan bahwa DRM memiliki berbagai intensitas. Kaya magnetit deposito benua dapat memiliki intensitas DRM> 10-4 G (10-1 A / m), sedangkan batugamping laut dapat memiliki DRM intensitas