Estimasi Ukuran Bulir Mineral Magnetik pada
advertisement
Estimasi Ukuran Bulir Mineral Magnetik pada Batuan Peridotit Berdasarkan Peluruhan Anhysteretic Remanent Magnetization (ARM) Rina Reida1), Sudarningsih2) dan Totok Wianto2) Abstract: A decaying measurement of Anhysteretic Remanent Magnetization (ARM) has been undertaken to estimation the grain size of magnetic mineral which carries remanent on peridotite igneous rocks. The samples are taken from Desa Aranio, Kabupaten Banjar, South Kalimantan. The samples are taken in a cylinder from with the diameter 2.54 cm and 2.2 cm in length by using Drill Model D026-C. The giving, measuring and decaying process of ARM is done by Molspin AF Demagnetizer, partial Anhysteretic Remanent Magnetization (pARM), and Minispin Magnetometer. The estimation of grain size of magnetic mineral is obtained by seeing ARM intensity decaying curve towards magnetic field shown by the samples of peridotite igneous rocks. The ARM intensity decaying curve show that the estimated peridotite rocks in research are dominated by multidomain and the size are big, whereas the distribution of the grain size is larger than 200 μm. Keywords: peridotit, Anhysteretic Remanent Magnetization (ARM), magnetic grain size, multidomain lebih besar (kasar) dibandingkan PENDAHULUAN Kajian kemagnetan bulir-bulir pada pada (Sapiie memanfaatkan medan penelitian yang telah dilakukan Zhao magnetik bumi pada batuan, ketika (1996) dan Lawrence dkk (1995) batuan tersebut terbentuk telah dikaji terhadap secara menunjukkan bahwa batuan peridotit mendalam paleomagnetik dalam atau bidang Berdasarkan batuan mengandung kemagnetan 200). ekstrusif batuan atau mineral alamiah yang rekaman dkk, batuan mineral peridotit magnetite, purba oleh Bijaksana (2002) dan yang merupakan salah satu mineral Ngkoimani magnetik. Mineral magnetik ini akan dkk (2004) dengan sampel berupa batuan andesit. Jenis merekam batuan lain yang dapat digunakan bumi ketika batuan tersebut mulai dalam terbentuk. kajian paleomagnetik ini arah Kualitas adalah batuan beku jenis peridotit. medan rekaman magnetik medan termasuk mag-netik bumi pada batuan dapat batuan beku intrusif (batuan beku dipengaruhi oleh beberapa para- dalam) yang ukuran bulirnya relatif meter yaitu bentuk dan ukuran bulir Batuan peridotit juga 1) Mahasiswa Program Studi Fisika FMIPA Universitas Lambung Mangkurat 2) Staf Pengajar Program Studi Fisika FMIPA Universitas Lambung Mangkurat 180 Reida, R., Sudarningsih dan Wianto, T, Estimasi Ukuran Bulir .............. 181 mineral magnetik. Ukuran bulir ini ukuran bulir magnetik dan domain mempengaruhi magnetiknya (Mufit dkk, 2006). keadaan domain Tujuan magnetik pada mineral pembawa dari penelitian ini Bulir-bulir adalah mengetahui domain magnetik mineral magnetik berukuran kecil dan memperkirakan ukuran bulir cenderung akan memiliki domain mineral magnetik yang terkandung magnetik tunggal (single domain) dalam batuan beku jenis peridotit atau domain tunggal semu (pseudo yang berasal dari Desa Aranio, single domain). Magnetisasi pada Kabupaten bulir single domain dan pseudo Selatan. magnetisasi remanen. Banjar, Menurut single domain cenderung member- Kalimantan Sikumbang dan kan informasi lebih akurat dalam Heryanto (1994) keadaan geologi kajian paleomagnetik karena tempat pengambilan sampel yaitu di memiliki magnetisasi lebih Desa Aranio, Kabupaten Banjar, stabil, dibandingkan bulir magnetik Kalimantan Selatan termasuk dalam berukuran besar yang mempunyai komplek domain yaitu multidomain, cende- Kalimantan Selatan. Komplek akresi rung tidak akurat (Ngkoimani dkk, tersebut 2004). berupa Salah satu yang cara yang akresi Bobaris-Meratus, disusun batuan dasar batuan malihan, batuan mafik-ultramafik (peridotit, gabro, dapat digunakan untuk mengesti- basalt) yang secara tektonik ditutupi masi ukuran bulir mineral magnetik oleh adalah non- kapur (Formasi Pitap), dan endapan mikroskopik. Metode ini merupakan volkanistik kapur (Formasi Haruyan/ cara bulir Manunggul). Secara tidak selaras tidak langsung diatasnya ditutupi endapan sedimen satunya dengan dengan mengetahui magnetik yaitu metode secara salah ukuran produk vulkanik, magmatik tersier dan kuarter. Lowrie-Fuller. Berdasarkan penelitian yang Metode ini dilakukan dengan cara telah dilakukan Gaol dkk (2005), di melakukan artifisial daerah Karang Intan - Aranio - Riam dalam bentuk ARM (Anhysteretic Kanan - Pa’u yang merupakan sisi Remanent Magnetization). Dimana utara Pegunungan Meratus terdapat hasil peluruhan ARM dapat member- batuan peridotit, batuan malihan kan yang diperkirakan sebagai alas dari menggunakan tes magnetisasi informasi tentang estimasi 182 Jurnal Fisika FLUX, Vol. 6 No.2, Agustus 2009 (180 – 197) batuan peridotit yang tersingkap alam berdasarkan perilaku akibat erosi tektonik pada batuan molekulnya peridotit diatasnya, batuan peridotit magnetik yang telah mengalami serpentini- kategori sasi, dan batuan granitik. Anak diamagnetik Sungai Riam Kanan di Desa Aranio Material juga terdapat batuan amfibolit yang diamagnetik dihasilkan dari proses metamorfisme magnetisasi tidak batuan peridotit. magnetik. Sedangkan Atom-atom yang membentuk semua material mengandung terhadap luar atas tiga paramagnetik, dan feromagnetik. paramagnetik dan tanpa adanya akan bersifat bahan feromagnetik memiliki sifat magnetik jangka panjang apabila berada di bawah elektron-elektron feromagnetik membentuk terdiri yakni elektron-elektron yang bergerak dan ini medan suhu Curie. biasa Material digunakan simpal-simpal arus mikroskopik yang menjadi magnet permanen (seperti menghasilkan medan magnetiknya besi). Material yang memiliki sifat sendiri, magnetik dengan kemagnetan lemah biasa disebut kata lain disebabkan oleh sebagai nonmagnetik (Moskowitz, dalam 2009). Bahan paramagnetik dan gerakan-gerakan elektron orbitalnya gerakan-gerakan dan feromagnetik memiliki elektron yang berhubungan satu dengan sama permanen, sedangkan diamagnetik lainnya. Dalam banyak momen dipol molekul tidak magnetik material, arus-arus ini diorientasikan molekulnya secara acak dan tidak menyebabkan momen magnetik permanen (Tipler, medan magnetik netto, tetapi dalam 2001). Diamagnetik beberapa material sebuah medan mempunyai adalah salah luar (medan yang dihasilkan oleh satu bentuk magnet yang cukup arus lemah. di luar menyebabkan material) dapat simpal-simpal terorientasi dalam sehingga medan arah ini medan, Bahan diamagnetik ketika ditempatkan dalam medan magnet, memiliki momen magnet yang magnetiknya menyebabkan dalam dirinya mela- ditambah pada medan luar tersebut, wan arah medan magnet dari luar. maka dikatakan bahwa material ini Sifat ini sekarang diketahui sebagai mengalami magnetisasi (Sears dan hasil arus listrik yang disebabkan Zemansky, 2004). Bahan-bahan di dalam atom dan molekul tunggal. Reida, R., Sudarningsih dan Wianto, T, Estimasi Ukuran Bulir .............. Arus ini menghasilkan 183 Paramagnetik tidak seperti momen magnet yang melawan medan ferromagnetik magnet luar. Beberapa bahan oleh diamagnetik yang paling kuat adalah tidak logam bismuth dan molekul organik magnetiknya seperti benzena (Sartono, 2006). magnet eksternal tak lagi diterapkan Bahan-bahan diamagnetik yang juga tertarik medan magnet, paramagnetik mempertahankan sifat sewaktu medan (http://id.wikipedia.org). Kebanyakan terdiri atas atom-atom yang tidak material memiliki magnetik sangat lemah karena pengacakan permanen. Ketika diberi medan luar, termal dari momen magnetik atom akan tersebut. Dengan demikian di atas momen menghasilkan magnetisasi paramagnetik negatif dan ini adalah suseptibilitas temperature negatif (Moskowitz, 2009). magnetik Paramagnetik adalah bahan- Curie akan tarikannya bahan fero- berubah menjadi paramagnetik (Sartono, 2006). bahan yang memiliki suseptibilitas Bahan feromagnetik merupa- magnetik yang positif dan sangat kan kecil. Paramagnetisme muncul pada suseptibilitas magnetik (χ) positif bahan yang atom-atomnya memiliki yang sangat tinggi, namun bahan ini momen magnetik permanen yang akan berinteraksi satu sama lain secara paramagnetik jika diberikan ganggu- sangat lemah. Apabila tidak ada an berupa pemberian suhu yang medan momen relatif tinggi melebihi suhu Curie. magnetik ini akan berorientasi acak. Dalam bahan-bahan ini sejumlah Adanya medan luar, kecil medan magnetik luar dapat momen magnetik cenderung menyebabkan derajat yang tinggi magnetik menyearahkan luar, magnetik ini sejajar dengan medannya, tetapi ini dilawan oleh kecenderungan momen pada bahan yang berubah momen memiliki menjadi dipol nilai bahan magnetik atomnya (Tipler, 2001). untuk Pada material feromagnetik, berorientasi acak akibat gerakan bila tidak ada medan luar yang termalnya. momen dipakai maka magnetisasi domain yang menyearahkan dengan medan diorientasikan secara acak, tetapi ini bila sebuah medan hadir, maka Perbandingan bergantung medan 2001). dan pada temperatur kekuatan (Tipler, domain-domain mengorientasikan itu cenderung dirinya paralel 184 Jurnal Fisika FLUX, Vol. 6 No.2, Agustus 2009 (180 – 197) terhadap medan medan luar tersebut. ditambah, Jika sebuah dan kristalisasi pembekuan magma. tersebut Proses merupakan akhirnya proses perubahan fase dari fase cair semua menjadi fase padat. Pembekuan momen magnetik dalam material magma akan menghasilkan kristal- feromagnetik itu dijajarkan paralel kristal mineral primer ataupun gelas. dengan medan luar tersebut. Kondisi Proses pembekuan magma berpe- ini dinamakan magnetisasi saturasi, ngaruh terhadap tekstur dan struktur setelah dicapai, primer batuan, sedangkan komposi- penambahan medan luar lebih jauh si batuan sangat dipengaruhi oleh tidak akan menambah magnetisasi sifat magma asal (Sapiie dkk, 2006). tahapan tertentu pada dicapai dimana hampir tahapan ini Magma dapat mendingin dan (Sears dan Zemansky, 2004). Material feromagnetik, mena- membeku di bawah atau di atas han gaya magnet ketika medan permukaan bumi. Bila membeku di magnet eksternal dihilangkan atau bawah permukaan bumi, terbentuk- dikurangi. Efek ini adalah hasil dari lah batuan beku dalam atau batuan interaksi kuat antara momen magnet intrusif atom-atomnya atau elektron dalam Sedangkan bila magma dapat men- substansi magnetik yang menghasil- capai permukaan bumi kemudian kan momen magnet sejajar satu membeku, terbentuklah batuan beku terhadap yang lain. Biasanya materi- luar atau batuan beku ekstrusif al ferromagnetik dibagi ke dalam (Sapiie dkk, 2006). (batuan Batuan beku peridotit plutonik). termasuk daerah-daerah disebut domain, dalam domain, momen batuan beku dalam atau batuan atomiknya memiliki arah yang sejajar beku intrusif. Tubuh batuan beku satu dengan yang lain. Jika diberi dalam medan dari luar kemudian medan ukuran yang beragam, tergantung dikurangi hingga menjadi nol maka kondisi bahan ferromagnetik menunjukkan sekitarnya. kurva histerisis (Sartono, 2006). memiliki jenis batuan yang berbeda, salah setiap mempunyai magma Batuan bentuk dan beku dan batuan juga Batuan peridotit merupakan berdasarkan pada komposisi mineral satu pembentuknya jenis batuan beku. dan jenis batuan Batuan beku adalah batuan yang beku yang berupa batuan peridotit terbentuk langsung dari pembekuan memiliki kandungan mineral kuarsa 185 Reida, R., Sudarningsih dan Wianto, T, Estimasi Ukuran Bulir .............. yang paling sedikit diantara jenis batuan mulai mengeras, rekaman batuan beku lainnya seperti granit, akan terkunci hingga kini. Batuan ini granodiorit, diorit dan gabro (Sapiie dapat digunakan sebagai sampel dkk, 2006). dalam kajian paleomagnetik pada Batuan peridotit merupakan suatu daerah (Gambar 1). batuan beku ultrabasa yaitu batuan beku yang mengandung <45% SiO2, kandungan MgO >18 %, rendah akan kandungan Kalium dan umumnya kandungan mineral mafiknya >90%, sehingga memberikan warna yang lebih gelap atau sering disebut Gambar 1. Batuan Peridotit batuan beku ultra mafik. Komposisi Salah mineral utama dari batuan peridotit ini adalah sedangkan olivin dan mineral piroksin, tambahannya satu penentu sifat magnetik dari mineral-mineral magnetik adalah ukuran bulir mineral berupa Ca feldspar. Tekstur dari magnetik. Ukuran bulir-bulir mineral batuan peridotit adalah faneritik yaitu tersebut secara umum dikelompok- memiliki butir yang cukup besar, dan kan dalam domain magnetik. Setiap memperlihatkan besar kristal yang mineral hampir domain magnetik. Suatu material seragam dan saling mengunci (Sapiie dkk, 2006). dan magnetik mengandung magnetik dapat mengalami magneti- Dilihat dari komposisi unsur sasi secara spontan dikarenakan mineral adanya daerah-daerah kecil yang yang terkandung dalam batuan peridotit, batuan ini biasa mengandung magnetik domain-domain ini berukuran kecil (1 yang menentukan sifat magnetik – 100 mikron). Keberadaan dari batuan domain-domain ini ditunjukkan oleh mineral tersebut. Berdasarkan disebut domain magnetik, kandungan mineral magnetik yang beberapa sifat-sifat magnetik, dikandung batuan peridotit, mineral koersitifitas, dan ini dalam kondisi setimbang akan berhubungan dengan ukuran bulir merekam atau mengarah ke arah (Moskowitz, 2009). remanen yang medan magnetik bumi ketika batuan Domain adalah daerah di tersebut mulai terbentuk. Pada saat dalam kristal dimana semua sel 186 Jurnal Fisika FLUX, Vol. 6 No.2, Agustus 2009 (180 – 197) satuan pada daerah tersebut multidomain jika diameternya > 10 memiliki orientasi magnetik yang μm. sama. Dalam daerah ini, semua terbaik untuk momen magnetik disearahkan, tetapi adalah sekitar arah penyearahannya beragam dari hematite, ukuran peralihan dari SD daerah ke daerah (Tipler, 2001). ke MD adalah jauh lebih besar (15 Secara garis besar ada 3 macam juta), terutama karena magnetisasi domain single saturasi itu adalah sekitar 200 kali domain (SD), multidomain (MD) dan lebih rendah dari magnetite. Ukuran pseudo single domain (PSD). bulir sangat berpengaruh pada sifat magnetik Batasan yaitu antara single Untuk magnetik magnetite, ukuran bahan. 80 perkiraan peralihan nm. Single Untuk domain domain, pseudo single domain dan sangat multidomain untuk masing-masing pengaruh medan luar sedangkan mineral magnetik berbeda-beda. multi domain tidak stabil terhadap Sebagai contoh magnetite akan pengaruh medan luar. Kestabilan single domain jika tersebut sangat berpengaruh pada bertipe diameternya < 0.1 μm dan bertipe bersifat stabil terhadap sifat magnetik bahan magnetik. Gambar 2. Kurva histeresis untuk bulir magnetik MD dan SD (Dunlop dan Ozdemir, 1997) Pada dasarnya domain dapat digambarkan sebagai wilayah dalam Wilayah tersebut bulir pembagian magnetik. adalah tempat dimana momen magnetik berada. Pada multidomain, wilayah tersebut dapat mengarah secara acak sehingga neto dari momen magnetik Reida, R., Sudarningsih dan Wianto, T, Estimasi Ukuran Bulir .............. 187 dapat kecil atau nol. Untuk single terhubung satu sama lainnya karena domain, neto momen magnetiknya adanya daerah transisi antar domain besar karena wilayahnya hanya satu yaitu dalam arah tertentu. Pembagian ke domain adalah penghubung antara dalam daerah-daerah yang magnetisasinya banyak domain, domain- dinding domain. Dinding memiliki arah yang berbeda. domain yang berdekatan tidak dapat Gambar 3. Grafik hubungan antara koersitifitas dengan diameter partikel dan batasan ukuran bulir SD, PSD dan MD untuk mineral magnetite dan hematite (Moskowitz, 2009). (a) (b) (c) Gambar 4. Penggambaran domain magnetik sebagai pembagian wilayah dalam bulir mineral magnetik (a) Single domain (b) Pseudo single domain (c) Multidomain Secara umum, bentuk bulir magnetik berpengaruh pada sumbu panjang. Sementara itu untuk bulir bulat atau uniform, intensitas magnetisasi. Untuk bulir magnetik magnetisasi lonjong, magnetisasi setiap sumbu. Dalam kasus material besar dalam arah alam, dimana terdiri dari berbagai akan intensitas lebih akan sama dalam 188 Jurnal Fisika FLUX, Vol. 6 No.2, Agustus 2009 (180 – 197) macam bentuk bulir magnetik, Natural Remanen Magneti- bulir zation (NRM) merupakan magneti- magnetik pada intensitas magneti- sasi remanen alamiah yang telah sasi sulit untuk diketahui. ada dalam batuan sebelum perlaku- pengaruh setiap bentuk Bulir-bulir yang kecil (<0,1 μm bagi magnetite) cenderung an laboratorium. NRM ini mengandung lebih dari satu komponen yang mempunyai domain tunggal (single sangat domain atau SD), sementara bulir geomagnetik dan proses geologi yang lebih besar mempunyai domain selama pembentukan batuan dan jamak (multidomain atau MD). Bulir setelah pembentukan batuan. NRM SD mempunyai sifat yang sangat total merupakan jumlah dari NRM berbeda dengan bulir MD. Misalnya, primer dan NRM sekunder. NRM dua primer bulir magnetik berbentuk tergantung pada diperoleh medan pada ellipsoid, masing-masing SD dan pembentukan MD. Untuk bulir MD arah susep- NRM sekunder diperoleh setelah tibilitas magnetik mempunyai harga pembentukan batuan (Butler,1992). maksimum pada arah sejajar sumbu batuan, saat sedangkan Dalam pemberian medan dapat dilakukan dengan panjang ellipsoid, sementara untuk luar bulir SD justru sebaliknya. Bulir SD, memberikan medan bolak balik yang arah suseptibilitas maksimum justru kuat berarah tegak lurus terhadap sumbu dengan medan searah yang kecil. panjang (Bijaksana, 2004). Medan magnetik bolak-balik yang Eksperimen menunjukkan tinggi pada akan sampel bersamaan mengacaukan arah perbedaan respon berbagai ukuran momen magnetik tidak stabil dan bulir magnetik terhadap medan ARM menurunkan dan mempengaruhi sampel, tapi dengan melapiskan distribusi bulir magnetik (Dunlop dan medan searah walaupun kecil akan Ozdemir, memperkuat ARM dapat 1997). ketergantungan ARM terhadap memiliki ukuran intensitas intensitas magnetik magnetik. Magnetisasi ini disebut anhysteretic (ARM) bulir mineral magnetik. ARM dapat remanent mempengaruhi penjajaran momen- (Dunlop dan Ozdemir, 1997). ARM momen yang diperoleh oleh suatu sampel magnetik bulir secara magnetization efesien pada bulir-bulir di <1 mikron batuan biasanya paralel dengan dan bulir >15 mm (Amerigian, 1977). medan searah dan intensitasnya Reida, R., Sudarningsih dan Wianto, T, Estimasi Ukuran Bulir .............. 189 merupakan fungsi dari intensitas diketahui melalui kurva peluruhan kedua medan yang diberikan. ARM intensitas ARM dengan melakukan pada suatu contoh batuan juga proses demagnetisasi (Mufit dkk, tergantung relatif 2006). Kurva peluruhan AF demag- antara medan searah dan kerapatan netisasi ARM ini dapat membedakan partikel partikel SD/PSD dan MD, yang pada orientasi magnetik (Winkler dan dikenal dengan test Lowrie-Fuller, Sagnotti, 1994). Intensitas ARM bergantung dapat dilihat pada Gambar 4. Lowrie pada arah relatif medan bolak-balik dan Fuller mengusulkan suatu tes (H) dan medan searah (Ho) yang berdasarkan demagnetisasi AF yang diberikan. Jika Ho sejajar dengan H, dapat diaplikasikan terhadap NRM maka secara langsung dan akan cepat lebih dari 50% momen dan menyeleksi batuan beku dengan SD menghasilkan netto remanen yang yang diinginkan. Berdasarkan obser- searah dengan arah Ho. Jika Ho vasi tegak lurus terhadap H, tidak terjadi demagnetisasi AF dari medan lemah polarisasi. yang dan kuat TRM memiliki perbedaan diblok dalam orientasi yang berbeda, hubungan untuk bulir SD dan bulir tidak tapi besar MD dari magnetite. Dalam mempunyai netto resultan intensitas penelitian laboratorium tes ini sering ARM Secara menggunakan medan lemah ARM eksperimen diperoleh bahwa ARM sebagai pengganti medan lemah yang sejajar akan dua kali lebih kuat TRM (Dunlop dan Ozdemir, 1997). magnetik akan terpolarisasi Momen-momen tepat yang anti searah sejajar Ho. bahwa kurva normalisasi dibandingkan dengan ARM yang Semakin kecil ukuran bulir tegak lurus. Intensitas ARM dapat magnetik menunjukkan kemiringan memberikan informasi tentang distri- semakin tajam pada kurva peluruhan busi tersebut atau dengan kata lain bulir ukuran bulir dalam mineral magnetik, dengan memban-dingkan SD anhysteretic suseptibility terhadap intensitas ARM berbentuk sigmoid DC initial suseptibility. Hasil eksperi- dan men ini dapat dilihat pada Gambar 5 peluruhan intensias ARM eksponen- (Dunlop dan Ozdemir, 1997). sial. Bulir kecil memiliki respon yang Identifikasi ukuran bulir dan domain magnetik sampel dapat juga memiliki kurva multidomain peluruhan memliki kurva lebih besar terhadap medan ARM (Dunlop dan Ozdemir, 1997). 190 Jurnal Fisika FLUX, Vol. 6 No.2, Agustus 2009 (180 – 197) mineral magnetik yang terkandung pada batuan beku jenis peridotit berdasarkan pengukuran peluruhan ARM adalah: (1). Pengambilan sampel Teknik Gambar 5. Distribusi ukuran bulir mineral magnetite berdasarkan metode King dkk (1882) (Dunlop dan Ozdemir, 1997) pengambilan sampel, pada dasarnya mengikuti standar sampling paleomagnetik yang lazim (Tauxe, 1998). Sebelum sampel diambil, sampel diorientasikan terlebih dahulu arah utaranya dengan menggunakan kompas. Kemudian sampel diambil dalam bentuk silinder core berdiameter 2,54 cm dengan menggunakan Drill Model D026-C. (2). Preparasi Sampel Gambar 6. Tes Lowrie-Fuller (Dunlop dan Ozdemir, 1997) Pemotongan sampel dengan ukuran standar siap diukur yaitu dalam bentuk silinder core ber- METODOLOGI PENELITIAN diameter 2,54 cm dan panjang 2,2 Alat yang digunakan dalam cm (Tarling dan Hrouda, 1993). penelitian ini adalah palu geologi, Sampel dipotong dengan menggu- kompas, plastik sampel, pemotong nakan pemotong batuan. batuan, bor batu Drill Model D026-C, (3). Pemberian dan Peluruhan ARM Molspin Alternating Demagnetizer, Field Minispin (AF) Magneto- Tabel 1. Intensitas awal NRM dan ARM sampel batuan peridotit meter, pARM (Partial Anhysteretic Sampel Remanent Magnetization). Bahan digunakan 1 1,0793 1,9432 dalam penelitian ini adalah batuan 2 0,3119 0,4732 peridotit yang berasal dari Desa 5 0,2131 0,7479 Aranio, Kalimantan Selatan. Prose- 6 0,5584 1,2415 dur 8 0,4225 0,4341 10 0,5636 0,6585 penelitian yang Intensitas NRM Intensitas ARM (mA/m) (mA/m) yang dilakukan untuk mengestimasi ukuran bulir Reida, R., Sudarningsih dan Wianto, T, Estimasi Ukuran Bulir .............. Secara umum, saat dilakukan peluruhan terhadap intensitas 191 intensitas awal (I/Io) terhadap medan bolak-balik (H) yang diberikan. Kurva peluruhan ARM dari ARM pada sampel, intensitasnya meluruh cukup cepat pada langkah- sampel langkah awal demagnetisasi yaitu kecenderungan bentuk kurva yang pada medan yang relatif rendah. dihasilkan Sedangkan seperti Gambar 7-12. pada demagnetisasi selanjutnya peluruhan nilai intensitas batuan peridotit, adalah Pada terlihat eksponensial penelitian ini juga ARM relatif kecil dan cenderung dilakukan demagnetisasi terhadap stabil NRM, sehingga kurva peluruhan sampai pada pemberian medan tertinggi yaitu 900 Oe. intensitasnya adalah perbandingan Berdasarkan hasil peluruhan intensitas dengan intensitas awal ARM yang telah dilakukan terhadap (I/Io) terhadap medan bolak-balik. sampel peridotit yang berasal dari Sampel Desa Aranio, maka diperoleh kurva NRMnya adalah sampel 4 dan 9, peluruhan ARM. Kurva peluruhan dengan intensitas awal NRM untuk ARM ini merupakan hasil plot antara masing-masing perbandingan 0,3552 mA/m dan 0,5636 mA/m. intensitas dengan yang didemagnetisasi sampel Gambar 7. Kurva peluruhan ARM pada sampel 1 Gambar 8. Kurva peluruhan ARM pada sampel 2 adalah 192 Jurnal Fisika FLUX, Vol. 6 No.2, Agustus 2009 (180 – 197) Gambar 9. Kurva peluruhan ARM pada sampel 5 Gambar 10. Kurva peluruhan ARM pada sampel 6 Gambar 11. Kurva peluruhan ARM pada sampel 8 I/Io 1 0.5 0 0 200 400 600 800 1000 Medan bolak-balik (Oe) Gambar 12. Kurva peluruhan ARM pada sampel 10 peluruhan intensitas NRM kedua sampel turun NRM diketahui kestabilan magneti- drastis pada tahap awal demag- sasi remanen sampel. Pada kurva netisasi. Hasil selengkapnya dapat peluruhan NRMnya terlihat bahwa dilihat pada Gambar 13 dan 14. Berdasarkan kurva Reida, R., Sudarningsih dan Wianto, T, Estimasi Ukuran Bulir .............. 193 I/Io 1 0.5 0 0 200 400 600 800 1000 Medan bolak-balik (Oe) Gambar 13. Kurva peluruhan NRM pada sampel 4 I/Io 1 0.5 0 0 200 400 600 800 1000 Medan bolak-balik (Oe) Gambar 14. Kurva peluruhan NRM pada sampel 9 Sampel yang telah diberikan besar dari pada intensitas mula-mula Anhysteretic Remanent Magnetiza- (Tipler, 2001). Untuk mengetahui tion (ARM), memiliki nilai intensitas lebih jelas tentang domain magnetik, yang lebih besar dibandingkan nilai maka dilakukan peluruhan terhadap intensitas awalnya atau sebelum ARM yang telah diberikan. pemberian ARM. Hal ini disebabkan Setelah dilakukan peluruhan pada saat pemberian ARM selain terhadap intensitas ARM pada 6 diberikan medan bolak-balik juga sampel yaitu sampel 1, 2, 5, 6, 8, diberikan medan searah, dengan dan 10, pada sampel 1 terlihat pemberian ini bahwa saat diberi medan AF yang yang rendah yaitu 50 Oe (tahap awal terdapat dalam domain magnetik demagnetisasi) intensitasnya melu- akan cenderung mengorientasikan ruh dirinya pemberian medan momen-momen paralel searah magnetik terhadap medan relatif kecil, tetapi medan AF setelah 100 Oe searah tersebut. Sehingga intensitas intensitasnya meluruh cukup besar magnetiknya yaitu dari 1,8119 mA/m menjadi menjadi bertambah 194 Jurnal Fisika FLUX, Vol. 6 No.2, Agustus 2009 (180 – 197) 1,094 mA/m. Kemudian pada pada cepat. saat pemberian medan 150 - 200 Oe sampai medan 550 Oe menunjukkan peluruhan peluruhan yang relatif kecil. Kurva intensitasnya kembali Kemudian didemagnetiasi relatif kecil. Tahap demagnetisasi peluruhan selanjutnya dari medan 200 – 350 Gambar 10. Pada sampel 8 dan 10 Oe intensitasnya meluruh cukup intensitasnya meluruh relatif cepat besar. Tetapi pada saat pemberian pada saat pemberian medan yang medan AF yang semakin besar rendah sekitar ≥ 400 Oe peluruhannya lebih pemberian cenderung Kurva sedangkan pada pemberian medan pada di atas 350 Oe peluruhan intensitas- lebih peluruhannya dapat stabil. dilihat dapat dilihat yaitu pada sampai medan AF pada 350 Oe, nya relatif stabil, hal ini dapat terlihat Gambar 7. Dilihat dari kurva peluruhannya (Gambar 8) pada sampel 2 jelas pada kurva peluruhan ARMnya (Gambar 11 dan 12). Berdasarkan peluruhan intensitasnya relatif lebih bentuk kurva cepat pada awal-awal tahap demag- peluruhan Anhysteretic Remanent netisasi yaitu dari pemberian medan Magnetization (ARM), terlihat bahwa AF 50 - 300 Oe. Tahap demagneti- sampel batuan peridotit yang berasal sasi menunjukkan dari Desa Aranio pada umumnya peluruhan intensitas yang relatif kecil ketika diberi medan yang rendah ≤ atau cenderung lebih stabil. Hal ini 300 Oe intensitas ARM meluruh juga terjadi pada sampel 5, yaitu cukup pada demagnetisasi pemberian medan AF yang lebih intensitasnya turun relatif cepat dan tinggi intensitas ARM meluruh relatif pada saat pemberian medan yang kecil atau stabil, sehingga dihasilkan lebih besar sekitar 400 - 900 Oe bentuk peluruhan intenitasnya relatif stabil. cenderung berbentuk eksponensial. Untuk lebih jelas dapat dilihat kurva Berdasarkan peluruhannya pada Gambar 9. Lowrie-Fuller tentang demagnetisasi selanjutnya tahap awal Sedangkan sampel 6, saat pemberian medan peluruhannya relatif AF 50 kecil, Oe tetapi besar dan kurva pada peluruhan hasil saat yang eksperimen terhadap ARM, jika kurva yang dihasilkan berbentuk eksponensial maka diperkirakan mineral pada saat diberikan medan AF 100 magnetiknya mempunyai bulir-bulir - 300 Oe intensitas meluruh cukup magnetik yang berukuran besar dan Reida, R., Sudarningsih dan Wianto, T, Estimasi Ukuran Bulir .............. 195 bersifat multidomain. Jadi, sampel (sampel 1, 2, 5, 6, 8,dan 10) memiliki batuan peridotit di daerah Aranio distribusi ukuran bulir lebih dari 200 mengandung mineral magnetik yang μm. didominasi oleh bulir-bulir magnetik keadaan domainnya, dapat disesuai- berukuran kan besar dan bersifat Sedangkan dengan untuk melihat eksperimen yang dilakukan oleh Lowrie dan Fuller multidomain. Hasil pengukuran peluruhan (Dunlop dan Ozdemir, 1997) tentang ARM ini juga didukung oleh hasil pemberian AF Demagnetisasi ter- estimasi ukuran bulir melalui hasil hadap NRM pada mineral magnetite. plot antara anhysteretic suseptibility Sehingga berdasarkan eksperimen terhadap DC susceptibility. Berda- Lowrie dan Fuller tersebut untuk sarkan hasil plot tersebut dan hasil bulir magnetik berukuran lebih dari eksperimen King dkk (1982) maka 200 μm memiliki domain magnetik dapat diperkirakan bahwa mineral multidomain dengan bentuk kurva magnetik yang terdapat pada 6 eksponensial. Hasil selengkapnya sampel dapat dilihat pada Gambar 15. batuan peridotit Aranio 1 5 6 10 2 8 Gambar 15. Hasil plot sampel yang diberi perlakuan ARM (dari garis yang paling curam berturut-turut bernilai 0,1, 0,2, 1, 5, 20 - 25 dan 200 μm) Kurva peluruhan NRM dari yang langsung drop pada langkah sampel 4 dan 9 (Gambar 12 dan 13), pertama demagnetisasi dan MDF menunjukan bahwa ternyata sampel (median destructive field) kurang batuan peridotit di daerah Aranio dari cenderung mempunyai magnetisasi magnetisasi ini juga menunjukan yang tidak stabil, hal ini ditandai bahwa dengan kurva penurunan intensitas sampel batuan peridotit didominasi 100 Oe. mineral Ketidakstabilan magnetik pada 196 Jurnal Fisika FLUX, Vol. 6 No.2, Agustus 2009 (180 – 197) oleh ukuran bulir magnetik berupa DAFTAR PUSTAKA multidomain (MD). Pada sampel 3 Bijaksana, S. 2002. Kajian Sifat Magnetik pada Endapan Pasir Besi di Wilayah Cilacap dan Upaya Pemanfaatannya untuk Bahan Industri. Laporan Penelitian Hibah Bersaing, ITB, Bandung. dan 7 tidak dianalisa karena terjadi kesalahan proses pengukuran. Hal ini juga diperkuat oleh beberapa penelitian tentang ukuran bulir magnetik batuan peridotit. Seperti penelitian yang telah oleh Rao dan Deutsch (Dunlop dan Ozdemir, 1997) serta Roisin M. Lawrence dkk (1995) dilakukan dengan menggunakan sampel yang sama yaitu berupa batuan peridotit. Hasil penelitiannya juga menunjukkan bahwa batuan peridotit memiliki ukuran bulir magnetik yang bersifat multidomain. KESIMPULAN Berdasarkan hasil pengukuran yang telah dilakukan sampel batuan peridotit yang berasal dari Desa Aranio, Kabupaten Banjar, Kalimantan Selatan, menunjukkan bahwa sampel batuan peridotit di daerah tersebut memiliki ukuran bulir mineral magnetik yang didominasi oleh bulir-bulir magnetik berukuran besar dan bersifat multidomain, dengan distribusi ukuran bulir lebih dari 200 μm. Dunlop, D. dan O. Ozdemir. 1997. Rock Magnetism. Cambridge University Press, Cambridge Lawrence, R.M., S.G. Jeff, dan D.H. Stephen. 1995. Magnetic Anisotropy in Serpentinized Peridotites from Site 920: Its Origin and Relationship to Deformation Fabrics. Mufit, F., Fadhillah, H. Amir, dan S. Bijaksana. 2006. Kajian tentang Sifat Magnetik Pasir Besi dari Pantai Sunur, Pariaman, Sumatera Barat. Ngkoimani, L.O., S. Bijaksana, dan T.H. Liong. 2004. Pengukuran Anisotropy Magnetic Susceptibility (AMS) dan Anhysteretic of Anisotropy Susceptibility (AAS) Sebagai Metode Estimasi Ukuran Bulir Magnetik Studi Kasus : Batuan Beku dari Formasi Andesit Tua, Yogyakarta. Sudarningsih. 2000. Anisotropi Magnetik Batuan Diorit dari Trenggalek, Jawa Timur. Tesis. Program Pasca Sarjana Institut Teknologi Bandung, Bandung. (tidak dipublikasikan) Tarling, D.H. dan F. Hrouda. The Magnetic Anisotropy of Rock. Chapman and Hall. London. Tauxe, L. 1998. Paleomagnetic Principles and Practice. Kluwer Academic Publishers. Reida, R., Sudarningsih dan Wianto, T, Estimasi Ukuran Bulir .............. www.hagi.or.id/download/JGeofisika/ 2006_1/2006_1_1. Diakses tanggal 19 Desember 2008 www.odp.tamu.edu/publications/15_ SR/VOLUME/.../sr153_23.pdf. Diakses tanggal 28 Juli 2009. www.paleomag.net/members/rixiang zhu/TLLCGJ2002.pdf. Diakses tanggal 27 Februari 2009. 197 Zhao, X. 1996. Magnetic Signatures of Peridotite Rocks from Sites 897 and 899 and Their Implications.
