hhh

1. BAB 2
METODE GEOMAGNETIK
1. PENDAHULUAN
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.
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

3. 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.
2. TEORI DASAR
2.1 Medan Magnet Bumi

4. 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
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

5. pengukuran rata-rata pada daerah luasan sekitar 1 juta km2
yang dilakukan
dalam waktu satu tahun.
Medan magnet bumi terdiri dari 3 bagian :
1. 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
..
2. 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.
3. 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 ( 87 SFe ), titanomagnetite ( 42 OTF ie )
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

6. 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
LH

: medan magnet luar
AH

: medan magnet anomali
2.2 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.
Beberapa peralatan penunjang lain yang sering digunakan di dalam survei
magnetik, antara lain (Sehan, 2001) :

7. 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.
Pengukuran data medan magnetik di lapangan dilakukan menggunakan
peralatan PPM, yang merupakan portable magnetometer. Data yang dicatat
selama proses pengukuran adalah hari, tanggal, waktu, kuat medan
magnetik, kondisi cuaca dan lingkungan.
Tabel 2. Contoh form untuk mencatat data hasil pengukuran
No Stasiun
Pengukuran
Waktu Posisi Geografis Kuat
Medan
Keadaan
LokasiTgl. Jam Bujur Lintang Tinggi
1
2
…
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.
2.3 Pengaksesan Data IGRF

8. 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 (ΔHr0).
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.
2.4 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.
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,

9. 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
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 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 = 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

10. 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
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.
2.5 Reduksi ke 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 (Blakely, 1995).
2.6 Pengangkatan ke Atas

11. 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.
2.7 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 (Breiner, 1973). 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.
2.8 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

12. 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.
3. PERAATAN DALAM METODE MAGNETIK
1. Magnetometer
2. Positioning System (GPS)

13. 3. Kompas geologi, untuk mengetahui arah utara dan selatan dari medan magnet
bumi.
4. Peta topografi, untuk menentukan rute perjalanan dan letak titik pengukuran pada
saat survei magnetik di lokasi
5. Sarana transportasi
6. Buku kerja, untuk mencatat data-data selama pengambilan data
PC atau laptop dengan software seperti Surfer, Matlab, Mag2DC, dan lain-lain