Pertemuan 6 Konsep Dasar Geomagnetik [Compatibility Mode]

Jurusan Teknik Pertambangan
Universitas Vetran Republik Indonesia
Sub Pokok Bahasan :
Magnet Bumi
Medan Magnet Luar
Akuisisi dan Reduksi Data
Pengolahan Data
Metoda Interpretasi
Metode Geomagnetik didasarkan pada
pengukuran
VARIASI
variasi intensitas medan magnetik di
permukaan dan bawah bumi
A. adanya variasi distribusi batuan
termagnetisasi di bawah permukaan bumi
B. perubahan struktur geologi di bawah
permukaan
variasi medan biasa disebabkan oleh adanya variasi intensitas magnetik yang
terukur (medan anomaly) kemudian ditafsirkan dalam bentuk distribusi
bahan magnetik di bawah permukaan, yang kemudian dijadikan dasar bagi
pendugaan keadaan geologi yang mungkin terjadi
Medan magnet bumi sebagai medan aktif bumi secara
umum dapat dipandang sebagai medan dipole.
Akibatnya garis medan magnet akan mengikat pola dipole,
dimana pada suatu tempat dimuka bumi garis medan
magnet akan berarah ke arah tertentu yaitu ke arah kutub
selatan bumi. Arah tersebut akan menyimpang dari arah
utara / selatan geografi bumi dan sudut penyimpangannya
disebut sudut deklinasi, sedangkan penyimpangan arah
terhadap arah horisontal disebut sudut inklinasi
Sehingga dari persamaan diatas didefinisikan kuat medan magnit sebagai
gaya persatuan muatan kutub magnit di q2
1 q1
F (r )
H (r ) =
=
r
2
µ r
q2
Magnet Bumi
• 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. Elemen medan
magnet utama
Peta Total Intensitas Magnetik Bumi tahun 2009
Fisis dasar dari Kemagnitan Material
Diamagnetik
Dalam batuan diamagnetik atom-atom pembentuk batuan
mempunyai kulit elektron yang telah jenuh yaitu tiap
elektron berpasangan dan mempunyai spin yang berlawanan
dalam tiap pasangan. Jika mendapat medan magnet dari luar
orbit, elektron tersebut akan membuat putaran yang
menghasilkan medan magnet lemah yang melawan medan
magnet luar tadi. Dengan demikian dapat dikatakan material
magnetik ini mempunyai sifat :
A. Suseptibilitas k negatif dan kecil
B. Suseptibilitas k tidak tergantung kepada medan luar
Contoh : Bismuth, gipsum, marmer, kuarsa, garam.
Paramagnetik
Di dalam bahan paramagnetic, terdapat kulit electron terluar
yang belum jenuh yakni ada elektron yang spinnya tidak
berpasangan dan mengarah pada arah spin yang sama. Jika
terdapat medan magnetik luar, spin tersebut akan membuat
putaran menghasilkan medan magnet yang mengarah searah
dengan medan magnet tersebut sehingga memperkuatnya.
Akan tetapi momen magnetic yang terbentuk terorientasi
acak oleh agitasi termal. Oleh karena itu, bahan tersebut
mempunyai sifat :
1. Suseptibilitas k positif dan sedikit lebih besar dari satu
2. Suseptibilitas k tergantung kepada temperatur
Contoh : piroksin, Olivin, Garnet, biotit, amfibolit
Ferromagnetik
Pada bahan ferromagnetic terdapat banyak kulit electron
yang hanya diisi oleh satu electron sehingga mudah
terinduksi oleh medan luar. Keadaan ini diperkuat lagi oleh
adanya kelompok-kelompok bahan berspin searah yang
membentuk dipole-dipole magnet (domain) mempunyai arah
searah, apalagi jika di dalam medan magnet luar. Bahan
tersebut mempunyai sifat :
A. Suseptibilitas k positif dan jauh lebih besar dari satu
B. Suseptibilitas k tergantung pada temperature
Contoh : besi, nikel, kobalt.
Antiferromagnetik
Di dalam bahan antiferromagnetic, domain-domain tadi
menghasilkan dipole magnetic yang saling berlawanan arah
sehingga momen magnetic secara keseluruhan sangat kecil.
Bahan antiferromagnetik yang mengalami cacat kristal akan
mengalami medan magnet kecil dan suseptibilitasnya seperti
pada bahan paramagnetic.
Contoh adalah Hematite (Fe2O3)
Ferrimagnetik
Di dalam bahan ferrimagnetic, domain-domain tadi juga saling
antiparalel tetapi jumlah dipole pada m,asing-masing arah tidak
sama, sehingga masih mempunyai resultan magnetisasi cukup
besar. Suseptibilitasnya tinggi dan bergantung pada
temperature.
Contoh : Magnetik (Fe3O4), Ilmenit (FeTiO3), Pirhotit (FeS)
dan ada juga mineral Hematite (FeO2)
Medan magnet bumi
a. 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..
b. 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.
c. 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 (), titanomagnetite () dan lain-lain
yang berada di kerak bumi.
MEDAN MAGNET LUAR
Medan magnet dengan sumber dari luar atmosphere
bumi, tepatnya medan ini diasosiasikan dengan adanya
arus listrik dalam lapisan ionisasi dan juga berhubungan
dengan aktivitas matahari. Dari medan magnet yang
terukur dipermukaan bumi, medan luar ini adalah 1% dari
total teru
Variasinya terhadap waktu lebih cepat dari medan utama
Berdasarkan variasi ini medan magnet luar dapat
dikelompokkan menjadi 4 kelompok :
1. Variasi periode 11 tahunan : variasi ini berhubungan dengan
aktivitas susspot yang didukung oleh adanya bukti pengamatan
yang menunjukkan bahwa distribusinya sesuai dengan lintang.
2. Variasi harian matahari (solar) : Variasi ini mempunyai periode
24 jam sesuai dengan periode perputaran bumi. Besarnya
berada dalam interval 30 nT dimana harga ini cukup signifikan
terhadap harga anomaly sebagai target dalam kegiatan
eksplorasi. Selain itu, medan magnet ini juga bervariasi
terhadap lintang dan musim. Sehingga beberapa ahli menduga
bahwa variasi medannya kemungkinan dikontrol oleh kegiatan
matahari pada arus ionosphere.
3. Variasi harian lunar (bulan) : variasi ini mempunyai periode sekitar
25 jam dengan amplitude relative kecil (sekitar 2 nT). Medan
magnet ini kemungkinan diasosiasikan sebagai akibat interaksi
antara bulan dan ionosphere.
4. Badai magnetic : badai ini terjadi tidak dalam periode waktu yang
teratur seperti 3 variasi sebelumnya. Sehingga medan magnet ini
sering disebut sebagai gangguan yang bersifat transient. Besar
medan magnet ini mencapai sekitar 1000 nT, sehingga untuk
kegiatan eksplorasi, badai magnet menjadi penghalang yang harus
dihindari. Medan ini walaupun bersifat eratik, tetapi kadang-kadang
terjadi pada interval yang cukup teratur, yaitu dalam periode sekitar
27 hari, dimana periode ini berhubungan dengan aktivitas sunspot.
(Survei harus menghindari badai magnetic).
Medan magnet anomali
Pekan Depan :
METODA AKUISISI MAGNETIK
Tugas 3 :
Arti Fisis :
1. Kuat Medan Magnet
2. Intensitas Medan Magnet
3. Suceptibilitas Magnet
4. Permeabilitas Magnet
5. Medan Dipole
6. Inklinasi
7. Deklinasi
Kumpul Pekan Depan