1. 1
A. PENDAHULUAN
1. Latar Belakang
Metode Geofisika merupakan ilmu yang mempelajari tentang bumi dengan
menggunakan pengukuran fisis pada atau di atas permukaan. Dari sisi lain, geofisika
mempelajari semua isi bumi baik yang terlihat maupun tidak terlihat langsung oleh
pengukuran sifat fisis dengan penyesuaian pada umumnya pada permukaan (Dobrin dan
Savit, 1988).
Metode geofisika sebagai pendeteksi perbedaan tentang sifat fisis di dalam bumi.
Kemagnetan, kepadatan, kekenyalan, dan tahanan jenis adalah sifat fisis yang paling umum
digunakan untuk mengukur penelitian yang memungkinkan perbedaan di dalam bumi untuk
ditafsirkan kaitannya dengan struktur mengenai lapisan tanah, berat jenis batuan dan
rembesan isi air, dan mutu air (Todd, 1959).
Secara umum, metode geofisika dibagi menjadi dua kategori, yaitu metode pasif dan
aktif. Metode pasif dilakukan dengan mengukur medan alami yang dipancarkan oleh bumi.
Metode aktif dilakukan dengan membuat medan gangguan kemudian mengukur respon yang
dilakukan oleh bumi. Medan alami yang dimaksud disini misalnya radiasi gelombang gempa
bumi, medan gravitasi bumi, medan magnet bumi, medan listrik dan elektromagnetik bumi
serta radiasi radiokativitas bumi. Medan buatan dapat berupa ledakan dinamit, pemberian
arus listrik ke dalam tanah, pengiriman sinyal radar dan lain sebagainya. Secara praktis,
metode yang umum digunakan di dalam geofisika tampak seperti tabel dibawah ini :
Tabel 1. Beberapa Macam Metode Geofisika
Metode Parameter Yang Diukur Sifat Fisis Yang Diukur
Seismik Waktu tiba gelombang seismik pantul
atau bias, amplitudo dan
frekuensi gelombang seismik
Densitas dan modulus elastisitas
yang menentukan kecepatan
rambat gelombang seismik
Gravitasi Variasi harga percepatan gravitasi
bumi pada posisi yang berbeda
Densitas
Magnetik Variasi harga intensitas medan
magnetik pada posisi yang berbeda
Suseptibilitas atau remanen
magnetik
Resistivitas Harga resistansi dari bumi Konduktivitas listrik
Elektromagnetik Respon terhadap radiasi
elektromagnetik
Konduktivitas atau Induktansi
listrik
Potensial Diri Potensial listrik Konduktivitas listrik

2. 2
Dari berbagai macam metode seperti yang disebut di atas, metode Geomagnetik
merupakan salah satu metode yang masih banyak digunakan hingga saat ini. Oleh karena itu
perlu adanya pembahasan khusus mengenai metode geomagnetik ini.
2. Rumusan Masalah
a. Gambaran umum metode geomagnetik.
b. Metode pengukuran geomagnetik.
c. Pengolahan data geomagnetik.
d. Interpretasi data geomagnetik.
3. Tujuan
Makaah ini dibuat dengan tujuan untuk memberikan pengetahuan tentang metode
geomagnetik.
B. PEMBAHASAN
a. Gambaran Umum 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.
Eksplorasi menggunakan metode magnetik, pada dasarnya terdiri atas tiga tahap :
akuisisi data lapangan, processing, interpretasi. Setiap tahap terdiri dari beberapa perlakuan
atau kegiatan. Pada tahap akuisisi, dilakukan penentuan titik pengamatan dan pengukuran
dengan satu atau dua alat. Untuk koreksi data pengukuran dilakukan pada tahap processing.
Koreksi pada metode magnetik terdiri atas koreksi harian (diurnal), koreksi topografi
(terrain) dan koreksi lainnya. Sedangkan untuk interpretasi dari hasil pengolahan data
dengan menggunakan software diperoleh peta anomali magnetik.

3. 3
Metode ini didasarkan pada perbedaan tingkat magnetisasi suatu batuan yang
diinduksi oleh medan magnet bumi. Hal ini terjadi sebagai akibat adanya perbedaan sifat
kemagnetan suatu material. Kemampuan untuk termagnetisasi tergantung dari suseptibilitas
magnetik masing-masing batuan. Harga suseptibilitas ini sangat penting di dalam pencarian
benda anomali karena sifat yang khas untuk setiap jenis mineral atau mineral logam.
Harganya akan semakin besar bila jumlah kandungan mineral magnetik pada batuan
semakin banyak.
Pengukuran magnetik dilakukan pada lintasan ukur yang tersedia dengan interval
antar titik ukur 10 m dan jarak lintasan 40 m. Batuan dengan kandungan mineral-mineral
tertentu dapat dikenali dengan baik dalam eksplorasi geomagnet yang dimunculkan sebagai
anomali yang diperoleh merupakan hasil distorsi pada medan magnetik yang diakibatkan
oleh material magnetik kerak bumi atau mungkin juga bagian atas mantel.
Metode magnetik memiliki kesamaan latar belakang fisika denga metode gravitasi,
kedua metode sama-sama berdasarkan kepada teori potensial, sehingga keduanya sering
disebut sebagai metode potensial. Namun demikian, ditinjau ari segi besaran fisika yang
terlibat, keduanya mempunyai perbedaan yang mendasar. Dalam magnetik harus
mempertimbangkan variasi arah dan besaran vektor magnetisasi, sedangkan dalam gravitasi
hanya ditinjau variasi besar vektor percepatan gravitasi. Data pengamatan magnetik lebih
menunjukkan sifat residual kompleks. Dengan demikian, metode magnetik memiliki variasi
terhadap waktu lebih besar. Pengukuran intensitas medan magnetik bisa dilakukan melalui
darat, laut dan udara. Metode magnetik sering digunakan dalam eksplorasi pendahuluan
minyak bumi, panas bumi, dan batuan mineral serta bisa diterapkan pada pencarian prospek
benda-benda arkeologi.
Medan Magnet Bumi
Medan magnet bumi terkarakterisasi oleh parameter fisis atau disebut juga elemen
medan magnet bumi (gambar I), yang dapat diukur yaitu meliputi arah dan intensitas
kemagnetannya. Parameter fisis tersebut meliputi :
Deklinasi (D), yaitu sudut antara utara magnetik dengan komponen horizontal yang
dihitung dari utara menuju timur

4. 4
Inklinasi(I), yaitu sudut antara medan magnetik total dengan bidang horizontal yang
dihitung dari bidang horizontal menuju bidang vertikal ke bawah.
Intensitas Horizontal (H), yaitu besar dari medan magnetik total pada bidang horizontal.
Medan magnetik total (F), yaitu besar dari vektor medan magnetik total.
Gambar I. Tiga Elemen medan magnet bumi
Medan magnet utama bumi berubah terhadap waktu. Untuk menyeragamkan nilai-
nilai medan utama magnet bumi, dibuat standar nilai yang disebut 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 :
a. Medan magnetik utama bumi (Main field)
Pengaruh medan magnetik utama bumi 99% dan variasinya terhadap waktu sangat
lambat dan kecil.

5. 5
Gambar. 10.3. Distribusi Intensitas Medan Magnet Bumi (Telford, 1979).
b. Medan magnetik luar (external field)
Pengaruh medan 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 tehadap waktu jauh lebih cepat. Beberapa sumber medan luar antara
lain :
Perubahan konduktivitas listrik lapisan atmosfer dengan siklus 11 tahun
Variasi harian dengan periode 24 jam yang berhubungan dengan pasang surut matahari
dan mempunyai jangkau 30 nT
Variasi harian dengan periode 25 jam yang berhubungan dengan pasang surut bulan dan
mempunyai jangkau 2 nT
Badai magnetik yang bersifat acak dan dengan jangkau sampai dengan 1000 nT
Gambar. 2. Ionisasi Atmosfer

6. 6
c. Anomali Medan Magnetik
Variasi medan magnetik yang terukur di permukaan merupakan target dari survey magnetik
(anomali magnetik). Besarnya anomali magnetik berkisar ratusaan sampai dengan ribuan
nano-tesla, tetapi ada juga yang yang lebih besar dari 100.000 nT yang berupa endapan
magnetik. Secara garis besar anomali ini disebabkan oleh medan magnetik remanen dan
medan magnet induksi. Medan magnet remanen mempunyai peranan yang besar pada
magnetisasi batuan yaitu pada besar dan arah medan magnetnya serta sangat rumit diamati
karena berkaitan dengan peristiwa kemagnetan yang dialami sebelumnya. Sisa kemagnetan
ini disebut dengan Normal Residual Magnetism yang merupakan akibat dari magnetisasi
medan utama. Anomali yang diperoleh dari survei merupakan hasil gabungan dari keduanya,
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 magnet kurang dari 25 % medan magnet utama bumi
(Telford, 1979).
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
(Telford, 1976), sehingga dalam pengukuran medan magnet berlaku :
ALMT HHHH


dengan : TH

: medan magnet total bumi
MH

: medan magnet utama bumi

7. 7
LH

: medan magnet luar
AH

: medan magnet anomali
b. Metode Pengukuran Data 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.
Dalam melakukan akuisisi data magnetik yang pertama dilakukan adalah
menentukan base station dan membuat station - station pengukuran (usahakan membentuk
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.
Gambar 3. Grid Station

8. 8
c. 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. Metode
pengolahan data anomali geomagnetik secara garis besar ditunjukkan pada diagram alir sebagai
berikut :
Gambar. 10.4. Diagram alir pengolahan awal data magnetik
1. 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, datap dituliskan dalam persamaan
ΔH = Htotal ± ΔHharian

9. 9
2. 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 IGRF dapat 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 = Htotal ± ΔHharian ± H0
Dimana H0 = IGRF
3. 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 (Suryanto, 1988). Ketika melakukan pemodelan, nilai suseptibilitas
magnetik (k) batuan topografi harus diketahui, sehingga model topografi yang dibuat,
menghasilkan nilai anomali medan magnetik (ΔHtop) sesuai dengan fakta.
Selanjutnya persamaan koreksinya (setelah dilakukan koreski harian dan IGRF)
dapat dituliska sebagai
ΔH = Htotal ± ΔHharian – H0 - ΔHtop
Setelah semua koreksi dikenakan pada data-data medan magnetik yang terukur dilapangan,
maka diperoleh data anomali medan magnetik total di topogafi. Untuk mengetahui pola
anomali yang diperoleh, yang akan digunakan sebagai dasar dalam pendugaan model
struktur geologi bawah permukaan yang mungkin, maka data anomali harus disajikan dalam

10. 10
bentuk peta kontur. Peta kontur terdiri dari garis-garis kontur yang menghubungkan titik-
titik yang memiliki nilai anomali sama, yang diukur dar suatu bidang pembanding tertentu.
d. Interpretasi Data Geomagnetk
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.

11. 11
C. KESIMPULAN
1. Geomagnetik merupakan salah satu metode seurvei geofisika dengan cara mengukur
variasi intensitas medan magnetik dari posisi yang berbeda.
2. Metode geomagnetik ini dapat digunakan untuk eksplorasi pendahuluan minyak bumi,
panas bumi, dan batuan mineral serta bisa diterapkan pada pencarian prospek benda-
benda arkeologi.
3. Eksplorasi dengan menggunakan geomagnetik pada umumnya dilakukan dengan tiga
tahap, yaitu akuisisi data lapangan, processing, interpretasi. Pada tahap processing
dilakukan koreksi pada metode magnetik yang terdiri atas koreksi harian (diurnal),
koreksi IGRF, koreksi topografi (terrain) dan koreksi lainnya.
4. Interpretasi data geomagnetik dapat dilakukan dengan dua cara, yaitu interpretasi
kualitatif dan interpretasi kuantitatif.