SIFAT MAGNETIK BATUAN

Oleh MUH MIZANUL HAQ (D62110280)

Metode magnet adalah salah satu metode geofisika yang digunakan

untuk menyelidiki kondisi permukaan bumi dengan memanfaatkan sifat

kemagnetan batuan yang diidentifikasikan oleh kerentanan magnet

batuan. Setiap jenis batuan memiliki sifat dan karakteristik tertentu

dalam medan magnet yang dimanifestasikan dalam parameter

susceptibilitas magnetik batuan atau mineralnya (k).

Susceptibilitas magnet batuan adalah harga magnet suatu batuan

terhadap pengaruh magnet, yang pada umumnya erat kaitannya dengan

kandungan mineral dan oksida besi. Semakin besar kandungan mineral

magnetit di dalam batuan, akan semakin besar harga susceptibilitasnya.

Berdasarkan sifat medan magnet atomis, bahan dibagi menjadi 5

golongan, yaitu diamagnetik, paramagnetik dan ferromagnetic

antiferromagnetik, ferrimagnetik. Berikut akan djelaskan tentang kelima

sifat dari kemagnetan tersebut

A. Diamagnetik

Mineral diamagnetik adalah mineral yang tidak dapat ditarik

sedikitpun oleh magnet (tidak terpengaruh oleh gaya tarik magnet).

Dalam batuan diamagnetik atom–atom pembentuk batuan mempunyai

kulit elektron berpasangan dan mempunyai spin yang berlawanan dalam

tiap pasangan. Jika mendapat medan magnet dari luar orbit, elektron

tersebut akan berpresesi yang menghasilkan medan magnet lemah yang

melawan medan magnet luar tadi mempunyai susceptibilitas k negatif

dan kecil, dan susceptibilitas k tidak tergantung dari pada medan magnet

luar.

Contoh batuan/mineral diamagnetik adalah sebagai berikut :

Grafit (C)

Marbele

Marmer

1

Anhidrit (CaSO4)

Pirolusit (MnO2)

Serpentinite

Sulfur (S)

Kuarsa (SiO2)

Halite (NaCl)

B. Paramagnetik

Terdapat kulit elektron terluar yang belum jenuh yakni ada

elektron yang spinnya tidak berpasangan. Jika terdapat medan

magnetik luar, spin tersebut berpresesi menghasilkan medan

magnet yang mengarah searah dengan medan tersebut sehingga

memperkuatnya. Akan tetapi momen magnetik yang terbentuk

terorientasi acak oleh agitasi termal, sehingga susceptibilitas k

positif dan > 1 serta bergantung pada temperatur. Contoh mineral

paramagnetik :

Siderite

Chromite

Columbite

Franklinite

Ilmenite

Tantalite

Hematit (Fe2O3)

Pirit (FeS2)

Kalkopirit (CuFeS2)

Olivin ((Mg, Fe)2SiO4)

C. Ferromagnetik

Terdapat banyak kulit electron yang hanya diisi oleh suatu

electron sehingga mudah terinduksi oleh medan luar.keadaan ini

diperkuat lagi oleh adanya kelompok-kelompok bahan berspin

searah yang membentuk dipole-dipol magnet (domain) mempunyai

arah sama, apalagi jika didalam medan magnet luar. Mempunyai

2

sifat susceptibilitas k positif dan jauh lebih besar dari satu.

Susceptibilitas k bergantung dari temperature. Contoh mineral

ferromagnetik :

Besi (Fe)

Nikel (Ni)

Kobalt (Co)

Magnetit (Fe3O4)

Pyrrhotit (Fe1-xS)

Maghemite (Fe2O3, γ-Fe2O3)

Isovite ((Cr,Fe)23C6)

D. Antiferromagnetik

Pada bahan antiferromagnetik domain-domain tadi

menghasilkan dipole magnetic yang saling berlawanan arah

sehingga momen magnetic secara keseluruhan sangat kecil.

Bahan antiferromagnetik yang mengalami cacat kristal akan

mengalami medan magnet kecil dan suseptibilitasnya seperti pada

bahan paramagnetic, tetapi harganya naik sampai dengan titik

curie kemudian turun lagi menurut hukum curie-weiss. Contoh

mineral antiferromagnetik :

Hematite (Fe2O3 )

Goethite(FeOOH)

Ilmenite(FeTiO3)

E. Ferrimagnetik

Pada bahan ferrimagnetik domain-domain juga saling antiparalel

tetapi jumlah dipol pada masing-masing arah tidak sama sehingga masih

mempunyai resultan magnetisasi cukup besar. Suseptibilitasnya tinggi

dan tergantung temperatur.

Material ini mempunyai susceptibilitas magnetik yang sangat besar

dan tergantung pada suhu, domain-domain magnetik dalam material ini

terbagi-bagi dalam keadaan daerah yang menyearah saling berlawanan

tetapi momen magnetik totalnya tak nol jika medan luar nol. Praktis

semua mineral magnetik adalah ferrimagnetik.

Contoh mineral ferrimagnetik :

3

Magnetit ( Fe3O4 )

Ilmenit ( FeTiO3 )

Pirhotit ( FeS ).

Magnetite(Fe3O4)

Maghematite(Fe2O3)

Pyrrhotite (Fe7S8)

4