Filtering metode geomagnet PDF

Preview

Summary

LAPORAN PRAKTIKUM GEOMAGNETIKFILTERING 1Oleh: BIASTIKA NALURIKAJATI 115. KELOMPOK 04LABORATORIUM GEOFISIKA EKSPLORASIJURUSAN TEKNIK GEOFISIKAFAKULTAS TEKNOLOGI MINERALUNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL “VETERAN”YOGYAKARTAHALAMAN PENGESAHANLAPORAN PRAKTIKUM GEOMAGNETIKFILTERING 1Laporan ini disusun seb...

Description

LAPORAN PRAKTIKUM GEOMAGNETIK

FILTERING 1

Oleh: BIASTIKA NALURIKAJATI 115.200.066 KELOMPOK 04

LABORATORIUM GEOFISIKA EKSPLORASI JURUSAN TEKNIK GEOFISIKA FAKULTAS TEKNOLOGI MINERAL UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL “VETERAN” YOGYAKARTA 2022

HALAMAN PENGESAHAN LAPORAN PRAKTIKUM GEOMAGNETIK FILTERING 1 Laporan ini disusun sebagai syarat untuk mengikuti Praktikum Geomagnetik selanjutnya, tahun ajaran 2021/2022, Jurusan Teknik Geofisika, Fakultas Teknologi Mineral, Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Yogyakarta.

Disusun Oleh:

BIASTIKA NALURIKAJATI 115.200.066 KELOMPOK 04

Yogyakarta, 10 Februari 2022

Disahkan Oleh: ACC

Asisten Geomagnetik

LABORATORIUM GEOFISIKA EKSPLORASI JURUSAN TEKNIK GEOFISIKA FAKULTAS TEKNOLOGI MINERAL UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL “VETERAN” YOGYAKARTA 2022 ii

KATA PENGANTAR Puji syukur kehadirat Allah swt berkat rahmat dan karunia Nya sehingga saya mampu menyelesaikan laporan yang berjudul LAPORAN PRAKTIKUM GEOMAGNETIK FILTERING 1 hingga selesai tanpa kendala yang berarti. Adapun tujuan dari pembuatan laporan ini selain untuk memenuhi tugas praktikum geomagnetik, juga untuk menambah wawasan dan pengetahuan bagi pembaca

mengenai

metode

geomagnetic,

hukum-hukum

dasar

metode

geomagnetic, variasi medan magnet bumi serta medan magnet bumi, sifat-sifat kemagnetan batuan, koreksi data magnetic, base rover, RTP, lowpass filter, highpass filter, upward continuation, downward continuation, serta cara membuat output dari penelitian ini dengan menggunakan software seperti surfer dan Oasis Montaj. Saya mengucapkan terima kasih kepada para asisten metode gravity yang telah memberikan ilmu baru yang menambah wawasan dan pengetahuan saya, saya juga berterima kasih kepada kelompok 4 serta teman-teman yang lain yang berkontribusi sehingga saya dapat menyelesaikan laporan ini sesuai dengan waktu yang ditentukan. Saya menyadari bahwa laporana saya masih terdapat banyak kekurangan dan jauh dari kata sempurna, untuk itu saya menerima dan menampung kritik saran dari para pembaca guna memperbaiki laporan ini supaya menjadi lebih baik lagi ke depannya. Yogyakarta, 10 Februari 2022

BIASTIKA NALURIKAJATI

iii

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL....................................................................................... HALAMAN PENGESAHAN........................................................................ KATA PENGANTAR...................................................................................... DAFTAR ISI.................................................................................................... DAFTAR GAMBAR....................................................................................... DAFTAR TABEL............................................................................................

BAB I. PENDAHULUAN.............................................................................. 1.1...............................................................................................................Latar Belakang............................................................................................... 1.2............................................................................................................... Mak sud dan Tujuan......................................................................................

BAB II. TINJAUAN PUSTAKA.................................................................... 2.1. Geologi Regional................................................................................. 2.2. Geologi Lokal...................................................................................... 2.3. Penelitian Terdahulu............................................................................

BAB III. DASAR TEORI............................................................................... 3.1. Metode Geomagnetik........................................................................... 3.2. Hukum Dasar Metode Geomagnetik................................................... 3.3. Medan Magnet Bumi........................................................................... 3.4. Variasi Medan Magnet Bumi............................................................... 3.5. Sifat-Sifat Kemagnetan Batuan........................................................... 3.6. Koreksi Data Magnetik........................................................................ 3.7. Akuisisi Data Metode Magnetik (Base Rover).................................... 3.8. Reduce to Pole (RTP).......................................................................... 3.9. Lowpass Filter..................................................................................... 3.10. Highpass Filter.................................................................................. 3.11. Upward Continuation........................................................................

iv

3.12. Downward Continuation....................................................................

BAB IV. METODOLOGI PENELITIAN..................................................... 4.1. Diagram Alir Pengolahan Data............................................................ 4.2. Pembahasan Diagram Alir Pengolahan Data.......................................

BAB V. HASIL & PEMBAHASAN............................................................... 5.1. Tabel Pengolahan Data........................................................................ 5.2. Grafik Hvar vs Waktu.......................................................................... 5.3. Grafik Ha vs Posisi.............................................................................. 5.4. Peta Ha................................................................................................. 5.5. Peta Reduce to Pole (RTP).................................................................. 5.6. Peta Lowpass Filter.............................................................................. 5.7. Peta Highpass Filter............................................................................. 5.8. Peta Upward Continuation................................................................... 5.9. Peta Downward Continuation..............................................................

BAB VI. PENUTUP........................................................................................ 6.1. Kesimpulan....................................................................................... 6.2. Saran.................................................................................................

DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN A. TABEL SUSEPTIBILITAS BATUAN B. TABEL PENGOLAHAN DATA SEMUA KELOMPOK LEMBAR KONSULTASI LEMBAR PENILAIAN

v

DAFTAR GAMBAR

vi

DAFTAR TABEL

vii

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Geofisika merupakan ilmu yang mempelajari dan menelaah tentang struktur bawah permukaan untuk mengetahui kandungan mineral di dalam bumi dengan menggunakan pengukuran, hukum, metode dan analisis fisika serta pemodelan matematika untuk mengeksplorasi dan menganalisis struktur dinamik bumi dengan tujuan mencari mineral-mineral yang berguna bagi kehidupan manusia (Anonim, 2007a). 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 bumi, medan magnet bumi, medan magnet bumi, medan listrik dan elektromagnetik bumi listrik dan elektromagnetik bumi serta radiasi serta radiasi radiokativitas bumi. Medan buatan dapat berupa ledakan dinamit, pemberian arus listrik ke dalam tanah, pengiriman sinyal radar dan lain sebagainya. Dari

1

beberapa beberapa metode yang dilakukan dilakukan di atas, yang akan di bahas dalam laporan ini adalah metode geomagnet. Metode Geomagnetik adalah metode geofisika yang bersifat pasif, yang mengukur nilai sifat kemagnetan batuan dibawah permukaan bumi. Pada prinsipnya sifat kemagnetan yang ada pada suatu benda memiliki dua karakteristik kemagnetan yang khas yaitu benda tersebut memiliki sifat kemagnetan secara intrinsik (kemagnetan yang dimiliki oleh suatu benda secara inheren) atau kemagnetan remanen yang dalam kasus ini biasanya dimiliki oleh benda ferromagnetik serta kemagnetan yang timbul pada suatu benda karena adanya induksi medan magnet lain seperti bumi (Dentith & Mudge, 2014). Metode akuisisi data geomagnetik ada berbagai macam. Namun, pada penelitian kali ini menggunakan metode base-rover. Metode base-rover merupakan pengukuran yang menggunakan dua buah alat Proton Precission Magnetometer (PPM), dimana satu buah untuk pengambilan data base yang penempatan alat PPM tersebut di tempatkan pada tempat yang bebas dari noise guna mencatat nilai variasi harian dan tetap. Sedangkan alat yang satunya digunakan untuk pengambilan data di lapangan guna mencatat intensitas medan total dari tiap lintasan. Pada penelitian kali ini hal yang dibahasa adalah filtering pengolahan data magnetik. Hal ini penting untuk dibahas karena untuk memberikan gambaran peta yang sesuai kebutuhan dan akurat. 1.2 Maksud dan Tujuan Maksud dari penelitian ini adalah untuk memahami konsep dasar dari pengolahan metode data filtering Selain itu, penelitian ini juga dimaksudkan agar dapat menginterpretasikan data sintetik yang ada menjadi grafik dan peta software Geosoft. Tujuan dari penelitian ini yaitu menghasilkan pengolahan data dengan filtering serta menginterpretasikan data tersebut menjadi beberapa grafik HVar vs Waktu dan Ha vs Posisi. Penelitian ini juga menghasilkan output Peta Ha, Peta Reduce to Pole, Peta Low Pass Filter , Peta High Pass Filter, Peta Upward Continuation, dan Peta Downward Continuation menggunakan software Geosoft.

2

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Geologi Regional Letak geografis Gunung Merapi adalah 7,54° LS dan 110,44° BT (Kusumadinata, 1979). Peta yang menunjukkan lokasi Gunung Merapi dapat dilihat pada berikut.

Gambar 2.1. Peta lokasi Gunung Merapi (Surono dkk., 2012)

Gunung Merapi dihasilkan oleh proses subduksi yang terjadi pada saat pertengahan Eosen antara Lempeng Samudera Hindia di bawah Lempeng Eurasia menghasilkan Zona Pegunungan Selatan (Hamilton, 1979; dalam Deegan dkk., 2010). Busur vulkanik yang menyebar sepanjang Pulau Jawa dikenal sebagai Zona Depresi Tengah Vulkanik (Synth dkk., 2007, dalam Deegan dkk.,2010). Jika meninjau pada deretan gunung api yang terletak di tengah Pulau Jawa, Gunung Merapi merupakan gunung api yang terletak paling selatan di antara deretan Gunung Api Ungaran, Gunung Api Telomoyo-Soropati, dan Gunung Merbabu. Letak Gunung Merapi membujur relatif dari utara ke selatan. Deretan Gunung Merapi-Telomoyo terletak pada sebelah barat Zona Solo. Lokasinya pada sesar transversal yang cekung ke barat. Sesar ini seolah-olah memisahkan Jawa Tengah dan Jawa Timur. Sesar ini berakhir pada pegunungan selatan sepanjang Kali Opak, selatan Yogyakarta. Tepat di atas sesar ini terdapat

3

Pegunungan Ungaran, Suropati, Telomoyo, Merbabu dan Merapi (Suyanto, 2012). Untuk selengkapnya, geologi regional Gunung Merapi dan daerah sekitarnya dapat dilihat pada gambar berikut.

Gambar 2.4. Geologi Regional Gunung Merapi dan daerah sekitarnya (Van Bemmelen, 1949; dalam Suyanto, 2012) 2.2. Geologi Lokal Daerah penelitian merupakan bagian dari zona kaki gunung Merapi, yang terdiri dari deposit fluviovulcanic Kuarter. Menurut peta geologi lembar Surakarta dan Giritontro (Pusat Penelitian dan Pengembangan Geologi), batuan yang menyusun wilayah Kabupaten Klaten secara umum termasuk jenis batuan berumur kuarter dan tersier. Batuan kuarter tersebut penyusunnya adalah batuan gunung api merapi (Qvm), dan batuan alvium tua (Qt). Batuan tersier pada daerah penelitian adalah batuan formasi wonosaripunung (Tmwl), batuan malihan (KTm), batuan formasi gamping wungkal (Tew), batuan diorit pendul (Tpdi), dan batuan formasi kebobutak (Tomk). Di Kecamatan Prambanan, Jogonalan, Klaten Selatan, Klaten Tengah, Gantiwarno, Wedi, dan Trucuk sebagian besar tersusun dari batuan gunung api 4

merapi (Qvm). Wilayah kecamatan Bayat bagian utara yang terdapat Gunung Kebo dan Gunung Tugu tersusun dari batuan malihan (KTm), batuan diorit pendul (Tpdi), dan batuan gamping wungkal (Tew). Wilayah Kecamatan Cawas bagian barat yang terdapat Gunung Konang tersusun dari batuan malihan (KTm), batuan diorit pendul (Tpdi), dan batuan gamping wungkal (Tew). Susunan batuan formasi wonosari-punung (Tmwl) terletak di wilayah sekitar Rowo Jombor dan Jimbung. Wilayah Gedangsari Gunung Kidul yang menjadi batas selatan Kabupaten Klaten tersusun dari batuan formasi kebobutak (Tomk). Daerah kerusakan gempa bumi umumnya terkonsentrasi pada daerahdaerah yang disusun oleh sedimen gunung api merapi yang berumur kuarter. Selain itu daerah kerusakan dapat pula dijumpai di daerah – daerah yang disusun oleh batuan holosen berupa endapan dan gosong sungai. Sungai besar yang terdapat di daerah penelitian adalah Sungai Dengkeng, yang melewati wilayah kecamatan Bayat dan Cawas. 2.3. Penelitian Terdahulu Judul: Identifikasi Keberadaan Heat Source Menggunakan Metode Geomagnetik pada Derah Tlogowatu, Kecamatan Kemalang, Kabupaten Klaten, Jawa Tengah Penulis: Fauzia Rizky Wijaya, Widodo Putra, Muhammad Bagus Nur Haekal, Nur Arasyi Tahun: 2016

Metode geomagnetic merupakan salah satu metode geofisika yang memanfaatkan sifat kemagnetan batuan. Kegiatan akuisisi data geomagnetic didasarkan perbedaan sifat kemagnetan batuan yang disebabkan perbedaan mineral penyusun batuan. Heat Source sangat penting dalam kegiatan geothermal karena untuk memanaskan fluida yang berada dalam reservoar. Untuk mengetahui keberadaannya, metode ini digunakan karena nilai intensitas kemagnetan dapat berubah karena panas. Penelitian ini dilakukan di daerah Gunung Merapi. Metode ini akurasi pengukurannya tinggi dan pengoperasian dilapangan relative sederhana. Eksplorasi nya terdiri dari 3 macam yaitu pengambilan data di lapangan, prosesing, dan interpretasi. Pada intensitas magnetic gunanya untuk

5

meluruskan dipole-dipole material magnet sehingga disebut dengan polarisasi magnet. Penelitian menggunakan peralatan seperti PPM, GPS, dan kompas. Peta RTP berguna untuk membuat peta menajdi monopole. Peta ini memiliki rentang nilai 694,6 nT hingga -863,4 nT yang dibagi menjadi 3 bagian yaitu tinggi dengan rentang 694,6 nT hingga -84,4 nT, sedang berada dari rentang -84,4 nT hingga -304 nT yang ditandai dengan warna oranye-hijau kekuningan, rendah dengan rentang -304 nT hingga -863,4 nT dengan warna hijau hingga biru. Peta filtering RTP dengan kenaikan interval 100 untuk mereduksi anomaly local dengan mentransformasi medan potensial yang diukur dipermukaan tertentu ke medan permukaan lain yang jauh dari sumber. Peta

Upward

Continuation

400

didapat

kontras

nilai

yang

mengindikasikan adanya sesar yang ditunjukkan pada bagian peta berwarna merah. Ketika dilakukan filtering sebesar 400, nilai intensitas magnetic menunjukkan nilai negative makan dapat diinterpretasikan bahwa lokasi tersebut terjadi proses demagnetisasi. Warna pada pemodelan 3D menunjukkan nilai suseptibilitas batuan yang terkena efek heat source. Heat source tidak dapat terukur secara langsung oleh metode geomagnetic karena medium yang mempunyai suhu melewati suhu curie yang memiliki sifat magnetic. Namun heat source memberi efek panas pada lingkungan sehingga ada proses demagnetisasi pada lingkungan sekitar. Lokasi batuan yang terpanaskan ada dikedalaman 364,9 m berdasarkan Analisa FFT. Setelah pemodelan inversi, didapat nilai suseptibilitas dari batuan disekitar heat source berkisar 0,003 hingga 0,253 dengan dominasi nilai 0,0103 hingga 0,153 berwarna hijau. Semakin dalam maka nilai suseptibilitasnya semakin kecil karena lokasi heat source yang berada dibawah batuan terpanaskan heat source.

6

BAB III DASAR TEORI

3.1. Metode Geomagnetik Metode geomagnetik didasarkan pada pengukuran variasi intensitas medan magnet di permukaan bumi yang disebabkan oleh adanya variasi distribusi benda termagnetisasi di bawah permukaan bumi (D.Haryanto, dkk. 2016). Survei geomagnetik bertujuan untuk menyelidiki geologi bawah permukaan berdasarkan anomali medan magnet bumi yang dihasilkan dari sifat kemagnetan batuan di bawah permukaan bumi (P. Kearey et al. 2002). Anomali medan magnet yang terukur kemudian ditafsirkan dalam bentuk distribusi bahan geomagnetik yang terdapat di bawah permukaan bumi. Penafsiran tersebut digunakan sebagai dasar dalam penentuan kondisi geologi, litologi batuan, dan sebaran bahan geomagnetik yang mengisi suatu medium atau batuan yang berada di bawah permukaan bumi. Kemampuan untuk termagnetisasi tergantung suseptibilitas geomagnetik suatu batuan/medium. Penggunaan metode geomagnetik dapat melokalisir area sebelum dilakukan survei metode geolistrik dan polarisasi terinduksi. Metode geomagnet merupakan metode pengolahan data potensi untuk memperoleh gambaran bawah permukaaan bumi yang berdasarkan karakteristik magnetiknya. Metode geomagnet memanfaatkan sifat kemagnetan bumi sehingga didapat kontur yang menggambarkan distribusi suseptibilitas batuan di bawah permukaan pada arah horizontal. Dari nilai suseptibilitas batuan maka dapat memisahkan batuan yang mengandung sifat kemagnetan dengan yang tidak mengandung sifat kemagnetan, sehingga dapat menentukan arah sebaran batuan itu sendiri. Untuk pemodelan kearah horizontal maka didapat informasi kedalamannya, sehingga metode ini dapat digunakan untuk mengetahui arah sebaran dan kedalaman batuan yang mengandung sifat kemagnetan maupun yang tidak mengandung sifat kemagnetan (Rusita, dkk 2016)

7

3.2. Hukum Dasar Metode Geomagnetik 3.2.1. Gaya Magnetik Charles Augustin de Coulomb (1785) menyatakan bahwa aya magnet berbanding terbalik terhadap kuadrat jarak antara dua muatan magnetik. Apabila dua buah kutub magnet P1 dan P2 yang terpisah pada jarak r, maka persamaan gaya magnet dapat dituliskan sebagai berikut (Heningtyas, 2017) Dengan  adalah gaya magnet pada P1, P2, r dalah vektor satuan berarah dari P1 ke P2. Muatan kutub 1 dan kutub 2 ditunjukkan oleh P1, P2 , dan � adalah permeabilitas Medium magnetik (untuk ruang hampa). Gaya magnet � pe rsatuan muatan P1 didefinisikan sebagai kuat medan magnet yang terukur (H). Dengan demikian kuat medan magnet pada suatu titik berjarak r dari P1 dapat dituliskan sebagai berikut (Telford et al, 1990):

Dengan H adalah kuat medan magnet yang terukur. Jika suatu benda termagnetisasi oleh medan magnet H, mka besar intensitas magnet (I) yang dialami benda tersebut adalah � = ��

Dimana : k =suseptibilitas magnetik � =kuat medan bumi (0.6 ga uss = 6 x 10-5 T = 6 x 104 nT) � =intensitas magnetik

3.2.2. Suseptibilitas Batuan dan Mineral

8

Suseptibilitas

magnetik