Metode Geomagnetik

A.    Pengertian Metode Geomagnetik

Dalam metode geomagnetik ini, bumi diyakini sebagai batang magnet raksasa dimana medan magnet utama bumi dihasilkan. Kerak bumi menghasilkan medan magnet jauh lebih kecil daripada medan utama magnet yang dihasilkan bumi secara keseluruhan. Teramatinya medan magnet pada bagian bumi tertentu, biasanya disebut anomali magnetik yang dipengaruhi suseptibilitas batuan tersebut dan remanen magnetiknya. Berdasarkan pada anomali magnetik batuan ini, pendugaan sebaran batuan yang dipetakan baik secara lateral maupun vertikal.

            Metode geomagnetic adalah metode yang didasarkan pada pengukuran variasi instensitas medan magnetic dipemukaan bumi yang disebabkan oleh adanya variasi distribusi benda termagnetisasi di bawah permukaan bumi (suseptibilitas).

B.     Kegunaan Metode Geomagnetik

1.      Eksplorasi Minyak Bumi dengan Metode Magnetik.

Metode ini mengukur variasi medan magnetik bumi yang disebabkan perbedaan properti magnetik dari bebatuan di bawah permukaan. Survei magnetik dan gravitasi biasanya dilakukan di wilayah yang luas seperti misalnya suatu cekungan (basin). Dalam eksplorasi migas metoda gravity dan magnetik memang hanya dipergunakan untuk tahap awal , terutama guna tujuan regional untuk mengetahui konfigurasi basement (batuan dasar). Tujuan utamanya adalah untuk mengetahui ketebalan sedimen, makin tebal makin bagus dan potensial untuk source rock. Untuk penentuan struktur geologinya digunakan metoda seismik.

2.      Eksplorasi Panas Bumi dengan Metode Magnetik.

Keadaan reservoir panas bumi dapat digambarkan menggunakan metode magnetik. Eksplorasi panas bumi dengan metode magnetic dilakukan dengan menafsir secara kuantitatif terhadap tubuh intrusi. Biasanya panas bumi terletak di daerah vulkanik. Kerentanan magnet panas bumi sangat bergantung pada variasi batuan di lapangan yang telah terpengaruh panas. Dengan mengetahui kerentanan (k) magnetik batuan, dapat dikettahui informasi tentang panas bumi.

3.      Eksplorasi Bijih Besi dengan Metode Magnetik.

Studi ini menggambarkan kemampuan metoda magnetik dalam eksplorasi bijih besi (iron ore) yang yang berasosiasi dengan granit. Besar anomali magnetic dipengaruhi sangat kuat oleh induksi ferromagnetik bijih besi yang terkandung pada granit. Berdasarkan pemodelan 2D dan inverse 3D dapat diduga bahwa granit pembawa bijih besi mengintrusi secara menjari (dike) dengan jenis mineral utama adalah magnetit. Batuan granit yang mengandung bijih besi (iron ore) berasosiasi dengan anomali magnet besar (+). Metoda magnetik berguna untuk memetakan dan menghitung potensi bijih besi dibawah permukaan. Interpretasi kuantitatif dilakukan untuk menggambarkan bentuk tubuh ’iron ore’ di bawah permukaan berdasarkan anomali magnetik dan geologi. Interpretasi dilakukan dengan pemodelan ke depan (forward modeling) secara 2D dan 3D.

4.      Eksplorasi Air Dengan Metode Magnetik.

Air tanah dapat menyebabkan suatu endapan yang menimbulkan arus lemah (battery action). Arus ini akan menghasilkan medan magnet. Pengukuran pengukuran tegangan (voltase) secara sistematis di permukaan dapat memperlihatkan suatu perubahan yang signifikan jika terdapat mineralisasi di bawah permukaan.

C.    Metode Pengukuran Geomagnetik

                   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 digunaka untuk mengukur posisi titik pengukuran yang meliputi bujur, lintang, ketinggian, dan waktu. GPS ini dalam penentuan posisi suatu titik lokasi menggunakan bantuan satelit. Penggunaan sinyal satelit karena sinyal satelit menjangkau daerah yang sangat luas dan tidak terganggu oleh gunung, bukit, lembah dan jurang.

                   Beberapa peralatan penunjang lain yang sering digunakan di dalam survei magnetik, antara lain:

a.       Kompas geologi, untuk mengetahui arah utara dan selatan dari medan magnet bumi.

b.      Peta topografi, untuk menentukan rute perjalanan dan letak titik pengukuran pada saat survei magnetik di lokasi

c.       Sarana transportasi

d.      Buku kerja, untuk mencatat data-data selama pengambilan data

e.       PC atau laptop dengan software seperti Surfer, Matlab, Mag2DC, dan lain-lain.

D.    Pengolahan Data Geomagnetik

1.      Pengolahan Data IGRF

IGRF singkatan dati The International Geomagnetic Reference Field. Merupakan medan acuan geomagnetik intenasional. Pada dasarnya nilai IGRF merupakan nilai kuat medan magnetik utama bumi (H₀). Nilai IGRF termasuk nilai yang ikut terukur pada saat kita melakukan pengukuran medan magnetik di permukaan bumi, yang merupakan komponen paling besar dalam survei geomagnetik, sehingga perlu dilakukan koreksi untuk menghilangkannya. Koreksi nilai IGRF terhadap data medan magnetik hasil pengukuran dilakukan karena nilai yang menjadi terget survei magnetik adalan anomali medan magnetik (ΔH_r0).

Nilai IGRF yang diperoleh dikoreksikan terhadap data kuat medan magnetik total dari hasil pengukuran di setiap stasiun atau titik lokasi pengukuran. Meskipun nilai IGRF tidak menjadi target survei, namun nilai ini bersama-sama dengan nilai sudut inklinasi dan sudut deklinasi sangat diperlukan pada saat memasukkan pemodelan dan interpretasi.

2.      Pengolahan Data Geomagnetik

Untuk memperoleh nilai anomali medan magnetik yang diinginkan, maka dilakukan koreksi terhadap data medan magnetik total hasil pengukuran pada setiap titik lokasi atau stasiun pengukuran, yang mencakup koreksi harian, IGRF dan topografi.

a.       Koreksi Harian

                  Koreksi harian (diurnal correction) merupakan penyimpangan nilai medan magnetik bumi akibat adanya perbedaan waktu dan efek radiasi matahari dalam satu hari.

                  Waktu yang dimaksudkan harus mengacu atau sesuai dengan waktu pengukuran data medan magnetik di setiap titik lokasi (stasiun pengukuran) yang akan dikoreksi. Apabila nilai variasi harian negatif, maka koreksi harian dilakukan dengan cara menambahkan nilai variasi harian yang terekan pada waktu tertentu terhadap data medan magnetik yang akan dikoreksi. Sebaliknya apabila variasi harian bernilai positif, maka koreksinya dilakukan dengan cara mengurangkan nilai variasi harian yang terekan pada waktu tertentu terhadap data medan magnetik yang akan dikoreksi, dapat dituliskan dalam persamaan

ΔH = H_total ± ΔH_harian

b.      Koreksi IGRF

                  Data hasil pengukuran medan magnetik pada dasarnya adalah konstribusi dari tiga komponen dasar, yaitu medan magnetik utama bumi, medan magnetik luar dan medan anomali. Nilai medan magnetik utama tidak lain adalah niali IGRF. Jika nilai medan magnetik utama dihilangkan dengan koreksi harian, maka kontribusi medan magnetik utama dihilangkan dengan koreksi IGRF. Koreksi IGRFdapat dilakukan dengan cara mengurangkan nilai IGRF terhadap nilai medan magnetik total yang telah terkoreksi harian pada setiap titik pengukuran pada posisi geografis yang sesuai. Persamaan koreksinya (setelah dikoreksi harian) dapat dituliskan sebagai berikut :

ΔH = H_total ± ΔH_harian ± H₀

Dimana H₀ = IGRF

c.                     Koreksi Topografi

                  Koreksi topografi dilakukan jika pengaruh topografi dalam survei megnetik sangat kuat. Koreksi topografi dalam survei geomagnetik tidak mempunyai aturan yang jelas. Salah satu metode untuk menentukan nilai koreksinya adalah dengan membangun suatu model topografi menggunakan pemodelan beberapa prisma segiempat. Ketika melakukan pemodelan, nilai suseptibilitas magnetik (k) batuan topografi harus diketahui, sehingga model topografi yang dibuat, menghasilkan nilai anomali medan magnetik (ΔH_top) sesuai dengan fakta. Selanjutnya persamaan koreksinya (setelah dilakukan koreski harian dan IGRF) dapat dituliska sebagai

ΔH = H_total ± ΔH_harian – H₀ - ΔH_top

3.      Reduksi di Bidang Datar

      Untuk mempermudah proses pengolahan dan interpretasi data magnetik, maka data anomali medan magnetik total yang masih tersebar di topografi harus direduksi atau dibawa ke bidang datar. 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

4.      Pengangkatan ke Atas

      Pengangkatan ke atas atau upward continuation merupakan proses transformasi data medan potensial dari suatu bidang datar ke bidang datar lainnya yang lebih tinggi. Pada pengolahan data geomagnetik, proses ini dapat berfungsi sebagai filter tapis rendah, yaitu unutk menghilangkan suatu mereduksi efek magnetik lokal yang berasal dari berbagai sumber benda magnetik yang tersebar di permukaan topografi yang tidak terkait dengan survei. Proses pengangkatan tidak boleh terlalu tinggi, karena ini dapat mereduksi anomali magnetik lokal yang bersumber dari benda magnetik atau struktur geologi yang menjadi target survei magnetik ini.

5.      Koreksi Efek Regional

      Dalam banyak kasus, data anomali medan magnetik yang menjadi target survei selalu bersuperposisi atau bercampur dengan anomali magnetik lain yang berasal dari sumber yang sangat dalam dan luas di bawah permukaan bumi. Anomali magnetik ini disebut sebagai anomali magnetik regional Untuk menginterpretasi anomali medan magnetik yang menjadi target survei, maka dilakukan koreksi efek regional, yang bertujuan untuk menghilangkan efek anomali magnetik regioanl dari data anomali medan magnetik hasil pengukuran.

     Salah satu metode yang dapat digunakan  untuk memperoleh anomali regional adalah pengangakatan ke atas hingga pada ketinggian-ketinggian tertentu, dimana peta kontur anomali yang dihasilkan sudah cenderung tetap dan tidak mengalami perubahan pola lagi ketika dilakukan pengangkatan yang lebih tinggi.

E.     Interpretasi Data Geomagnetic

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. Beberapa pemodelan yang biasa digunakan yaitu pemodelan dua setengah dimensi dan pemodelan tiga dimensi.