154 pranitha septiana b

SEMINAR NASIONAL JURUSAN FISIKA FMIPA UM 2015

Uji Suseptibilitas Magnetik Tanah Gambut Kalimantan Tengah
PRANITHA SEPTIANA B.*), SITI ZULAIKAH, ARIF HIDAYAT, ROSYIDA AZZAHRO
Pascasarjana Jurusan Fisika Universitas Negeri Malang. Jl. Semarang 5 Malang
*)E-mail: [email protected]
*) PENULIS

KORESPONDEN

TEL: 089637006536

ABSTRAK: Tanah gambut merupakan kekayaan yang tersebar di Indonesia dimana termasuk
sedimen jenis limnis yang belum dimanfaatkan secara optimal. Berkaitan dengan itu, maka
peneliti ingin melakukan identifikasi sifat magnetik pada tanah gambut di Kalimantan Tengah
dengan menggunakan suseptibilitas magnetik. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk
mengkarakterisasi mineral magnetik tanah gambut di Kalimantan Tengah dengan
menggunakan alat Bartington Susceptibilitymeter (MS2B) pada suseptibilitas low frequency dan
suseptibilitas high frequency. Hasil suseptbilitas magnetik tanah gambut sebesar - 0.00009 x 10-6
m3/kg hingga 0,08 x 10-6 m3/kg dengan nilai frekuensi dependent rata-rata sebesar -0.55086%
diidentifikasi terdapat campuran bulir magnetik halus dalam domainse SP (Superparamagnetik)

dan sebagian kecil bulir kasar non-SP. Nilai frekuensi dependent terbesar berada pada lokasi ke
empat sebesar 385,71 % dan nilai frekuensi dependent terkecil berada pada lokasi ke dua sebesar
-133,3 % .
Kata Kunci: suseptibilitas magnetik, tanah gambut, Kalimantan Tengah.

PENDAHULUAN
Tanah gambut merupakan sedimen jenis limnis yaitu sedimen yang diendapkan di
rawa-rawa atau danau. Dari total luas lahan basah di Indonesia, sebesar 21 juta ha
merupakan lahan gambut yang tersebar di Sumatera, Papua dan Kalimantan (Agus
dkk, 2008). Beberapa penelitian, tanah gambut telah dilakukan di Kalimantan Tengah,
diantaranya uji karakteristik termal (Usup et al, 2004), topografi dan distribusi karbon
(Rudyanto et al, 2015) serta proses kebakaran gambut (Prat et al, 2016 dan Arifudin,
2013). Penelitian tanah gambut juga dilakukan di beberapa negara dengan
menggunakan uji sifat kemagnetan yaitu, tercatat variasi lingkungan magnetik pada
danau-tanah gambut di lembah Chandra, NW Himalaya, bahwa mineral magnetik
ditunjukkan oleh tiga kumpulan yang dominan. Mineral magnetik dengan variasi di
danau adalah campuran antara mineral ferri-antiferromagnetik, mineral
antiferromagnetik, dan secara signifikan konsentrasi meningkat dari campuran ferriantiferromagnetik (Rawat et al, 2015). Di danau Kolleru, India, empat core gambut
dilakukan analisis thermomagnetik dan diketahui kandungan mineral magnetiknya
yang dominan adalah titanomagnetit, magnetit dan hematit (Basavaiah et al, 2015).

Tanah gambut merupakan obyek potensial untuk mempelajari kondisi lingkungan
di area pengendapan melalui uji sifat magnetik yang telah terbukti dapat dilakukan
pada sedimen jenis lain. Penelitian bertujuan mengkarakterisasi sifat magnetik tanah
gambut dan mempelajari karakteristik mineral magnetik pembawa sifat magnetik pada
tanah gambut khususnya gambut di Kalimantan Tengah. Uji awal yang dilakukan
adalah uji suseptibilitas magnetik. Uji suseptibilitas magnetik dapat dilakukan pada
frekuensi tinggi dan frekuensi rendah guna melihat sebaran bulir mineral magnetik
sebagaimana dalam metode Dearing (1999). Sifat magnetik batuan secara umum sangat
ditentukan oleh jenis, bentuk, ukuran bulir, dan konsentrasi mineral magnetik yang
terendapkan dalam suatu jenis batuan. Pemahaman akan hal tersebut merupakan
dasar analisis dalam kajian kemagnetan lingkungan atau environmental magnetism
(Liu et al, 2012).

ISBN 978-602-71279-1-9

FG-65

SEMINAR NASIONAL JURUSAN FISIKA FMIPA UM 2015
METODE PENELITIAN


Lokasi Pengambilan Sampel

Tahap pertama adalah survey lokasi dan penentuan letak pengambilan sampel di
beberapa tempat Kalimantan Tengah. Lokasi pengambilan sampel ditentukan oleh
beberapa faktor seperti mudah dijangkau, belum tersentuh sehingga tanah gambut
masih murni dan tidak tertimbun dengan tanah atau pasir akibat kegiatan masyarakat.
Lokasi setiap titik pengambilan sampel diketahui menggunakan GPS (longittude dan
latittude). Pengambilan sampel tanah gambut dilakukan di beberapa tempat
Kalimantan Tengah yang terletak antara 1130 30 1140 07 Bujur Timur dan 10 35' 20
24 Lintang Selatan.

Gambar 1. Lokasi Pengambilan Sampel Gambut Kalimantan Tengah (sumber:
https://www.google.co.id/maps/, editing).

Lokasi sampel diambil secara spasial, dimana sampel tanah gambut diambil
menggunakan core dengan panjang 2 meter di kedalaman tertentu.
Tahap kedua adalah tahap preparasi sampel. Sampel yang telah diambil pada
masing-masing titik, lalu di slice dan dimasukkan ke dalam holder sampel yang
berdiameter 2 cm (holder standart pengukuran magnetik). Dalam persiapan sampel ini
diperoleh 62 sampel. Sampel tanah gambut yang diambil merupakan tanah gambut

murni dengan warna tanah yang hitam dan keasaman yang tinggi (Hartatik dkk).
Tahap selanjutnya adalah tahap karakterisasi, yaitu dilakukan pengukuran
suseptibilitas magnetik Karakteristik mineral magnetik sampel tanah gambut di
Kalimantan Tengah dapat diteliti dengan menggunakan metode kemagnetan (Wang et
al, 2013). Metode kemagnetan digunakan untuk mengukur suseptibilitas magnet (Li et
al, 2014). Karakterisasi sampel gambut menggunakan alat Bartington Susceptibilitymeter
(MS2B) untuk mengukur nilai suseptibilitas magnetik ( χ ) dengan sensor dual-frekensi
yaitu pada low frequency dan high frequency. Sampel bulk dimasukkan ke dalam alat
dan diberi medan luar, maka akan didapatkan nilai suseptibilitas dari masing-masing
sampel. Untuk mengetahui nilai massa suseptibilitas magnetik diberikan oleh
persamaan:
(1)
χ κ /ρ
lf

Dimana adalah massa spesifik suseptibilitas pada low frequency (m3/kg), κ adalah
suseptibilitas volume dan ρ adalah density bulk (kg/m3). Nilai suseptibilitas frekuensi
dependent diberikan oleh persamaan :

 κ lf  κ hf


 κ
hf



  100% .......................................................................................................... (2)



ISBN 978-602-71279-1-9

FG-66

SEMINAR NASIONAL JURUSAN FISIKA FMIPA UM 2015
Dimana

κ lf adalah suseptibilitas volume pada low frekuensi dan κ hf

suseptibilitas volume pada high frekuensi.


adalah

HASIL DAN PEMBAHASAN

Suseptibilitas Magnetik
Pengambilan sampel gambut di sepanjang jalan Trans Kalimantan yaitu daerah
Pulang Pisau sampai Berengbengkel, Palangkaraya, Kalimantan Tengah menghasilkan
sebanyak 62 holder dari 6 core. Diantaranya terdapat 1 core yang dihasilkan pada
lattitude -2,698025 dan longitude 114,301642 di daerah Pulang Pisau. Pengambilan
sampel lokasi kedua 1 core pada lattitude -2,369437 dan longitude 114,113819. Lokasi
ketiga 1 core pada lattitude -2,35764 dan longitude 114, 101526, lokasi ke empat 1 core
berada pada lattitude -2,256691 dan longitude 113,875191. Lokasi ke lima 1 core berada
pada lattitude -2,370281 dan longitude 114,114536 dan lokasi ke enam 1 core berada
pada lattitude -2,319126 dan longitude 114,06118.
Uji sifat kemagnetan dilakukan dengan menggukan Susceptibility Meter
Bartingtone MS2B dan menghasilkan suatu nilai volume suseptibilitas magnetik ( ).
Pengukuran dengan menggunakan low frequency didapatkan nilai suseptibilitas
frekuensi rendah ( lf) dan pengukuran pada high frequency didapatkan nila
suseptibilitas frekuensi tinggi ( hf). Selain itu dihasilkan pula nilai persentase frekuensi

dependent ( fd) dari perhitungan antara hf dan lf.
Hasil pengukuran suseptibilitas magnetik pada sampel tanah gambut ditunjukkan
pada tabel 1. Tabel 1. Memperlihatkan hubungan nilai suseptibilitas magnetik dan
frequency dependent dari enam titik dimana terdapat perbedaan yang signifikan. Nilai
rata-rata untuk frequency dependent adalah 0,55086%. Korelasi antara nilai χ lf dan χ hf.

Berdasarkan hasil perhitungan data yang diperoleh dapat digrafikan pada gambar 2.

Gambar 2. memperlihatkan bahwa hubungan antara nilai lf dan hf yaitu linear
dengan nilai korelasi yaitu 0,9994. Semakin besar nilai hf maka semakin besar lf dan
sebaliknya. Sebaran bulir pada keseluruhan sampel dapat diketahui dengan grafk hasil
suseptibilitas magnetik dengan low frequency ( lf) dengan frekuensi dependent ( fd) pada
gambar 3 dan 4.
Tabel 1. Nilai Suseptibilitas Magnetik dan Nilai Frequensi Dependent Tanah Gambut
Kalimantan Tengah
Titik Pengambilan
Sampel

χ lf


χ hf

χ fd

T1

10-6 m3/kg
0.006923917

10-6 m3/kg
0.006398406

(%)
6.700583

T2

-0.000150612

-0.000201822


-36.2704

T3

0.009223335

0.00845078

-2.36804

T4

-0.000573095

-0.000584794

42.86099

T5


0.007351346

0.00677885

23.6216

T6

-0.000387087

-0.000331591

-37.8499

RATA-RATA

0.003731301

0.003418305


-0.55086

ISBN 978-602-71279-1-9

FG-67

SEMINAR NASIONAL JURUSAN FISIKA FMIPA UM 2015

Gambar 2. Grafik Hubungan Antara Suseptibilitas Magnetik Frekuensi Tinggi (
dengan Suseptibilitas Frekuensi Rendah ( lf) Semua Titik Core.

hf)

SP

SD-SSD
MD

Gambar 3. Grafik Sebaran Bulir Antara (

lf)

dan (

fd)

Gambar 3. memperlihatkan bahwa persebaran bulir pada keseluruhan sampel di
enam lokasi yang berbeda didominasi oleh bulir SP dengan sedikit campuran bulir MD
(Multi Domain) dan SD-SSD. Suseptibilitas magnetik frekuensi rendah ( lf)
menunjukkan hubungan yang tidak signifikan dengan suseptibilitas yang bergantung
frekuensi ( hf). Terdapat satu sampel yang termasuk bulir MD yaitu pada titik 1 dengan
nilai suseptibilitas magnetik 0,15797.10-8 m3/kg dan frekuensi dependent 1,67%.
Terdapat pula satu sampel yang termasuk bulir SD-SSD yaitu pada titik 3 dengan nilai
suseptibilitas magnetik 0,92910-8 m3/kg dan frekuensi dependent 3,49%. Hampir
keseluruhan sampel termasuk bulir SP pada semua titik.
KESIMPULAN
Berdasarkan hasil penelitian dan pembahasan dapat diambil kesimpulan sebagai
berikut.
1.

Nilai suseptibilitas mineral magnetik pada sampel tanah gambut Kalimantan
Tengah yang diambil dari enam titik berbeda berkisar antara - 0.00009 x 10-6 m3/kg
hingga 0,08 x 10-6 m3/kg.

ISBN 978-602-71279-1-9

FG-68

SEMINAR NASIONAL JURUSAN FISIKA FMIPA UM 2015
2.

3.

Nilai suseptibilitas yang bergantung pada frequency dependent pada sampel tanah
gambut Kalimantan Tengah diambil dari enam titik berbeda berkisar antara -37% 43% dengan rata-rata adalah -0,55%, diidentifikasi terdapat campuran SP
(Superparamagnetik) dan bulir kasar non-SP, atau bulir SP < 0,005 µm .
Hubungan antara low frequency dependent dengan dependence frequency
susceptibility yaitu terjadi fluktuasi (tidak linear).

UCAPAN TERIMAKASIH

Penulis menyampaikan terimakasih kepada DP2M Riset Dikti yang telah
memberikan dana melalui hibah unggulan perguruan tinggi (PUPT) tahun 2016-2017
dimana anggota penulis 2 menjadi ketua peneliti tersebut. Terimakasih pula kepada
bapak dan ibu saya yang telah membantu proses pengambilan sampel di lapangan.

DAFTAR RUJUKAN
Agus, F. dan Subiksa, I.G.M., 2008. Lahan Gambut: Potensi untuk Pertanian dan Aspek
Lingkungan, Balai Penelitian Tanah dan World Agroforestry Centre (ICRAF). Bogor,
Indonesia.
Arifudin, B., and Nasrul, Mi., 2013. Program of Community Empowerment Prevents
Forest Fires in Indonesian Peat Land, 3rd Int. Conf. Sustain. Future Hum. Secur.
SUSTAIN 2012 3-5 Novemb. 2012 Clock Tower Centen. Hall Kyoto Univ. Jpn. 17
(2013) 129 134.
Basavaiah, N., Mahesh B.J.L.V., Gawali, P.B., Naga Kumar,K.C.V. Demudu, G.,
Prizomwala, S.P., Hanamgond, P.T., and Nageswara Rao, K., 2015. Late Quaternary
environmental and sea level changes from Kolleru Lake, SE India: Inferences from
mineral magnetic, geochemical and textural analyses, Conf. Nainital India. 371
(2015) 197 208.
Dearing, J. A., 2004. Environmental Magnetic Susceptibility. British Library
Cataloguing in Publication Data.
Hartatik, W., Subiksa, I.G. M. dan Dariah, A., Sifat Fisika dan Kimia Tanah Gambut.
Balai Besar Litbang Sumberdaya Lahan Pertanian-Badan Penelitian dan
Pengembangan Pertanian, Bogor, Indonesia.
Li, Y., Zuo, R., Bai, Y., and Yang, M., 2014. The Relationships Between Magnetic
Susceptibility And Elemental Variations For Mineralized Rocks, J. Geochem. Explor.
146 (2014) 17 26.
Liu, Q., Roberts, A.P., Larrasoana, J.C., Banerjee, S.K., Guyodo, Y., Tauxe,L., and
Oldfield, F., 2012. Environmental Magnetism : Principles And Applications, 6
Novemb. 2012.

Prat-Guitart, N., Rein, G., Hadden, R.M., Belcher, C.M., and Yearsley, J.M.,
2016. Effects Of Spatial Heterogeneity In Moisture Content On The Horizontal
Spread Of Peat Fires, Sci. Total Environ. 02.145.

Rawat, S., Gupta, A.K., Srivastava, P., Sangode, S.J., and Nainwal, H.C., 2015. A 13,000
year record of environmental magnetic variations in the lake and peat deposits from
the Chandra valley, Lahaul: Implications to Holocene monsoonal variability in the
NW Himalaya. Palaeogeogr. Palaeoclimatol. Palaeoecol. 440 (2015) 116 127.

Rudiyanto, B.I., Setiawan, C., Arief, S.K., Saptomo, A., Gunawan, K.S., and
Indriyanto, H., 2015. Estimating Distribution of Carbon Stock in Tropical
Peatland Using a Combination of an Empirical Peat Depth Model and GIS,
1st Int. Symp. LAPAN-IPB Satell. LISAT Food Secur. Environ. Monit. 24
(2015) 152 157.

ISBN 978-602-71279-1-9

FG-69

SEMINAR NASIONAL JURUSAN FISIKA FMIPA UM 2015
Usup, A., Hashimoto, Y., Takahashi, H., and Hayasaka, H., Combustion and
thermal characteristics of peat fire in tropical peatland in Central
Kalimantan, Indonesia, TROPICS. 14(1) (2004).
Wang, S., Lin, S., and Lu, S., 2013. Rock Magnetism, Iron Oxide Mineralogy And
Geochemistry Of Quaternary Red Earth In Central China And Their Paleopedogenic
Implication. Palaeogeogr. Palaeoclimatol. Palaeoecol. 379 380 (2013) 95 103.

ISBN 978-602-71279-1-9

FG-70