interpretasi anomali magnetik pada penentuan lokasi

INTERPRETASI ANOMALI MAGNETIK PADA PENENTUAN
LOKASI BARU STASIUN MAGNET
(STASIUN GEOFISIKA ANGKASA JAYAPURA)
OLEH :
S I S W O Y O, S.Si
MAHMUD YUSUF,ST
MUHAMAD SANUSI,S.Si
1
`
`
`
`
`
`
`
`
Pendahuluan
Magnetisasi Batuan
Jaringan Stasiun Magnetik BMKG
Persyaratan Stasiun Magnet Bumi
Pengukuran Anomali Magnetik
Analisa Spektrum
Installasi Peralatan Obervasi Magnet bumi
Kesimpulan dan Saran
2
Dipole field
Fluid conducting core
olar Wind Earth Interaction
Sumber kemagnetan bumi adalah :
1.Interior inti bumi
2.Medan magnet dari luar
3
Perkembangan penelitian tentang Magnetbumi dan
Paleomagnetik telah lama dipublikasikan oleh Merrill dan
Mcilhenny (1996)
1. Masyarakat mulai mengetahui tentang Magnetbumi pada awal abad ke-VI
sebelum Masehi.
2. Kompas magnetik yang pertama dari Cina pada abad ke-I Masehi.
3.
4.
5.
6.
7.
Henry Gellibrand pertama kali menemukan variasi deklinasi pada
medan magnetbumi.
Pengukuran deklinasi magnetik telah dilakukan di cina mulai tahun
720.
Inkilnasi magnetik pertama kali ditemukan oleh George Hartmann
pada tahun 1544.
Pada tahun 1546 Gerhard Mercator yang pertama kali menerapkan
kutub magnetbumi pada permukaan bumi dan dapat menetapkan
kutub-kutubnya tersebut.
Alexander Von Humbolt pertama kali melakukan survey magnetik
global dan berhasil mengembangkan Intensitas medan magnetbumi
dan variasinya pada lintang bumi.
5
8.
9.
Pada tahun 1600 William Gilbert pertama kali mengajukan gagasan
bahwa bumi adalah sebuah magnet yang besar.
Pada tahun 1838 Gauss pertama kali mengajukan gagasan bentuk
matematis dari medan magnetbumi, dan yang pertama melakukan
pencocokan yang terbaik dari kutub medan magnetbumi terhadap
permukaan bumi.
6
• Komponen Medan Magnet Bumi
– X, Y , Z Variasi kontinous
– F,D,I Pengamatan absolute
H
X
Y
Z
D
I
F
2
2
=
=
=
=
=
=
=
X2+ Y2
H cos D
H sin D = X tan D
F sin I = H tan I
arctan (Y/X)
arctan (Z/H)
X 2 + Y 2 + Z 2= H 2+ Z
Pengukuran Deklinasi dan Inklinasi
2
Pengukuran Total Intensitas
7
`
`
`
`
`
Sebelum memahami bagaimana persyaratan sebuah stasiun magnet
lebih baik memahamai bagaimana pembentukan batuan magnetik di
sekitar stasiun.
Batuan akan bersifat magnet bila batuan tersebut mengandung
material magnetis.Dengan kata lain sifat kemagnetan batuan
tergantung dari jumlah material magnetis yang terkandung
didalamnya.
Batuan termagnetisasi oleh medan magnet bumi, sehingga besar
dan arahnya pun tergantung pada medan magnet bumi penyebab
magnetisasi
Hal ini dikatakan bahwa batuan tersebut memiliki magnetisasi
remanent
Ditinjau dari proses terjadinya magnetisasi remanent dapat
dibedakan menjadi :
◦ Thermoremanent Magnetisasi -Æ mengalami perubahan suhu
◦ Deposisional Remanent Magnetisasi Æ Karena pengendapan.
8
Substansi diamagnetik memiliki suseptibilitas magnetik yang bernilai
negatif sangat kecil.
Contoh: kuarsa, graphite, gypsum, marbel dll
Substansi parramagnetik memiliki suseptibilitas magnetik positif sangat
kecil.
Contoh: pyrite, zinc blende, Hematite
Substansi ferromagnetik adalah material yang menunjukkan pengaruh
magnetik yang tinggi baik ada atau tidak ada medan magnetik
eksternal. Substansi ini memiliki nilai suseptibilitas magnetik yang
sangat tinggi.
Contoh: besi, kobalt, nikel
9
Th 1990an
Th 2006
Th 2010
10
Yang diharapkan hanya medan magnet alami yang terdeteksi
`
Memiliki variasi Medan Magnetik yang kecil
Konsekwensinya:
1.
Memiliki nilai variasi medan magnet yang homogen
2.
Perubahan medan magnet bumi yang diukur karena berubahan atmosphere di
sekitar stasiun
`
Tambahan:
`
Pillar yang stabil
`
Memiliki nilai Azimuth Titik tetap yang tidak berubah – rubah dalam jangka waktu
lama
11
KONDISI STASIUN MAGNET BUMI
Sebuah stasiun magnet bumi dibangun dari :
` Memiliki anomaly magnetik yang kecil
` Semua bangunan dibuat dari bahan – bahan
yang tidak mengandung magnetik.
12
Stageof Angkasa
Jayapura
13
L1
L2
L3
Anomali magnetik lokal
Pemisahan anomali regional dan
Residual dengan metode Trend
Surface Analisis (TSA) orde satu
•Anomali Regional
Tempat untuk sensor
•Anomali Residual
14
Jarak
Freq
15
16
17
INSTALASI PERALATAN OBSERVASI MAGNET BUMI
Proton Sensor
Pilar Magnetometer
GPS
Pintu Masuk
Fluxgate Sensor
Rekanaman alat per 1 detik
Rekaman alat per 1 menit
19
Power spectrum
1
10
X
Y
Z
0
nT/sqrt(Hz)
10
-1
10
-2
10
-3
10
-2
-1
10
10
0
10
Frequency, Hz
20
•Pemasangan tahun 2010
•Peralatan yang dipasang,
Fluxgate 3 komponen LEMI-018
(sampling rate 1 sec, dan
Overhauser Magnetometer DLPOS (min sampling rate 3 sec)
•Lokasi dengan low noise
•Rekaman variometer bagus
tanpa adanya gaps
•Efesiensi rekaman rata-rata
89%
21
1.
2.
3.
4.
5.
Dalam penetuan lokasi baru untuk stasiun pengamatan magnet
bumi perlu dilakukan site survey anomali magnetik untuk
menentukan lokasi yang memiliki variasi noise magnet yang kecil
akibat batuan setempat.
Dengan analisisi spektum dapat diketahui bahwa pada lokasi
penelitian memiliki rata-rata anomali magnetik dari sumber
regional (yang paling dalam ) adalah 1700 m, dan anomali residual
(yang menengah) adalah 69.7 m, dan noise bersumber dari
kedalaman 5.1 m.
Pada lokasi yang dipasang alat pengamatan memiliki variasi
magnetik yang kecil,terlihat dari rekaman fluxgate yang tidak
banyak noise lokal
Perlu dilakukan penelitian yang terintergasi dari beberapa metode
geofisika guna mengetahui struktur bawah permukaan untuk lokasi
stasiun magnet.
Sampling rate yang kecil yang dimiliki kemampuan alat dapat
diguanakan untuk studi fenomena magnetik dan studi prekursor
gempabumi
22
23