5.1. Merencana Survei Magnetik - BAB5
5.1 BAB 5 MAGNETIK
Pada bab ini diuraikan mengenai merencana dan mengontrol kualitas data survei magnetik di darat.
5.1. Merencana Survei Magnetik
Untuk merencana survei magnetik terlebih dahulu harus mengingat kembali tentang cara mereduksi data magnetik. Teknik reduksi tersebut ditunjukkan pada Gambar 5.1. Untuk mempermudah melihat anomali, biasanya dikoreksi dengan peta-peta regional.
Secara teoritis mengukur dan menyajikan data magnetik tereduksi yang berkualitas baik, jauh lebih mudah dibanding dengan gravitasi. Merencana surveinyapun juga lebih mudah. Sehubungan dengan mudahnya masalah tersebut, penjelasan merencana survei magnetik, cukup diterangkan pada hal-hal pentingnya saja, selebihnya dapat dianalogikan dengan survei gravitasi.
5.1.1. Menentukan dimensi, magnitude dan paduan pola anomali magnetik
Seperti halnya pada survei gravitasi, dimensi dan magnitude anomali dipelajari dari studi pramodel atau pengalaman dari survei-survei berhasil yang telah lalu, atau perpaduan keduanya. Sebagai ilustrasi mengenai dimensi dan magnitude anomali, diperlihatkan beberapa model benda dengan posisi yang berbeda pada Gambar 5.2, 5.3 dan 5.4. Dari gambar tersebut terlihat bahwa anomali magnetik mempunyai dua buah kutub anomali, sehingga design lintasan dan kerapatan datanya harus benar-benar tepat. Selain dimensi dan magnitude anomali, pola profil atau kontur magnetik dapat dijadikan konsep dasar intepretasi. Pada dasarnya pola-pola tersebut dapat dibedakan menjadi 3 macam yaitu : a. pola smot
b. pola bergelombang atau bernois sedang c. pola bergelombang atau bernois besar. Biasanya pola-pola ini agak sulit diresapi oleh ahli-ahli muda yang biasa bekerja dengan model- model matematika, tetapi sangat mudah dimengerti oleh ahli-ahli geologi. Guna memperjelas sifat-sifat pola profil dan kontur magnetik ini, dijelaskan beberapa kondisi geologi dan kondisi- kondisi pengganggu pada Tabel 5.1. Salah satu contoh gambaran mengenai pola-pola tersebut ditunjukkan pada Gambar 5.5. Beberapa pertanyaan yang kadang-kadang timbul dalam survei magnetik bila dijumpai profil atau kontur yang bergelombang tajam adalah sebagai berikut: a. Benarkah pola profil atau kontur magnetik tersebut disebabkan oleh gangguan atau nois lokal.
b. Benarkah pola tersebut disebabkan oleh kerusakan alat.
c. Benarkah pola tersebut dibentuk oleh efek-efek geologi.
d. Mungkinkah pola tersebut terjadi karena perpaduan sebab a, b, & c. Hal ini sering terjadi karena panjang gelombang dari efek ketiga penyebab tidak jauh berbeda.
5.2 Jauh sebelum survei dimulai, kemungkinan-kemungkinan di atas harus sudah diantisipasi oleh perencana, koordinator dan pengontrol kualitas data survei magnetik.
Pada perencanaan survei magnetik perlu diketahui terlebih dahulu ada tidaknya paduan pola anomali magnetik. Tidak diketahuinya kemungkinan ini dapat membuat blunder para perencana survei magnetik. Pola anomali magnetik bergelombang pendek dan tajam (bukan nois), biasanya sangat mengganggu target anomali bergelombang panjang. Gangguan ini dapat diatasi dengan cara melakukan pengukuran dengan kerapatan data yang banyak sehingga bila dilakukan pemilteran dapat menghilangkan anomali bergelombang pendek dan tajam. Kekurang rapatan data dapat memberikan suatu gambaran anomali palsu meskipun diolah dengan cara yang canggih. Kondisi palsu ini sering terjadi pada survei magnetik di daerah vulkanik dengan target benda atau struktur dalam (sebagai contoh survei magnetik untuk geotermal).
Gambar 5.1 ALUR REDUKSI PENGUKURAN MAGNETIKIntensitas magnetik Harga bacaan Harga bacaan
Koreksi base stasion magnetik intensitas diurnal di stasion lapangan magnetik di base Intensitas magnetic terkoreksi stasion lapangan
IGRF atau intensitas magnetik regional Anomali magnetik di stasion lapangan
Gambar 5.2 GAMBARAN UMUM TENTANG ANOMALI MAGNETIK DI DAERAH EQUATOR MAGNETIKModifikasi dari Mark Parker
5.3
Gambar 5.3 GAMBARAN UMUM TENTANG ANOMALI MAGNETIK DI DAERAH LINTANG TENGAHModifikasi dari Mark Parker
5.4
Gambar 5.4 GAMBARAN UMUM TENTANG ANOMALI MAGNETIK DI DAERAH KUTUB MAGNETIKModifikasi dari Mark Parker
5.5
Tabel 5.1
POLA HARGA MAGNETIK TEREDUKSI DAN
KEMUNGKINAN-KEMUNGKINAN PENYEBABNYA
PILIHAN ALAT PENGUKUR POSISI STASION MAGNETIK
Kecil Teodolit T0 atau kompas dan meteran Handheld GPS (secara differential)
5.6
Gambar 5.5
Handheld GPS (secara single fix)
Besar Teodolit T0 Handheld GPS (secara differential)
Handheld GPS (secara single fix)
Luas daerah Survei Kondisi Medan Pepohonan Tertutup Pepohonan terbuka Ketelitian 1-5 m Ketelitian 50 m
Pola harga magnetik tereduksi Kemungkinan litologi umum Kemungkinan gangguan/ noise
Tabel 5.2
Nois lokal
Vulkanik Batuan dasar Batubara terbakar Zona mineralisasi
Nois lokal Bergelombang tajam
Vulkanik Zona mineralisasi
Smot Sedimen Tidak ada Bergelombang sedang
CONTOH PETA MAGNETIK DENGAN BEBERAPA POLA UNDULASI HARGANYA
5.7
5.8 Gambar 5.6
ALUR KERJA SIMULASI MENCARI OPTIMASI
KERAPATAN DATA MAGNETIK
Anomali buatan
Paduan nois buatan
Jarak stasionAnomali buatan diperlebar Nois buatan
Penerapan
Pemilihan filter
Filter terpilih
Penghilang noisPenerapan filter
Filter terpilih
terpilih suksessukses
Jarak stasion optimal
5.1.2. Menentukan kerapatan data dan orientasi lintasan magnetik
Pada bagian ini dijelaskan mengenai cara-cara menentukan kerapatan data, orientasi lintasan dan paduan pola anomali secara berurutan.
5.1.2.1. Kerapatan data
Telah dijelaskan pada bagian 5.1.1 bahwa anomali magnetik mempunyai dua buah kutup. Tiap kutup anomali magnetik panjang gelombangnya kurang lebih atau lebih kecil setengah dari panjang gelombang anomali gravitasi. Kondisi tersebut mengisyaratkan untuk merencana kerapatan data magnetik minimal 2 kali lebih rapat dari kerapatan data gravitasi.
Pengaruh gangguan lokal magnetik jauh lebih besar dibandingkan dengan gravitasi. Gangguan- gangguan tersebut dapat dihilangkan dengan cara menerapkan filter yang cocok. Optimasi
5.9
kerapatan data, untuk menghilangkan nois gangguan lokal buatan. Alur kerja simulasi tersebut dijelaskan pada Gambar 5.6.
5.1.2.2. Orientasi lintasan
Karena adanya dua kutup anomali magnetik yang berorientasi utara selatan magnetik (di Indonesia berarah hampir utara-selatan), maka orientasi lintasan harus didesign agar dapat memotong kedua kutub anomali tersebut.
Orientasi lintasan dan jarak lintasan magnetik yang salah akan mengakibatkan menurunnya daya guna survei atau bahkan dapat memberikan gambaran yang salah pada para pengolah data dan para pengintepretasi data. Beberapa blunder design lintasan salah ditunjukkan pada Gambar 5.7. Diharapkan dari contoh- contoh blunder tersebut dapat memberikan wawasan para ahli geofisika perencana survei magnetik.
5.1.3. Memilih peralatan, metoda pengukuran dan pelaksana survei magnetik
Memilih peralatan pengukuran, pemilihan metode pengukuran dan memilih pelaksana-pelaksana survei magnetik dijelaskan pada uraian berikut secara berurutan.
5.1.3.1. Memilih peralatan survei magnetik
Memilih peralatan magnetik darat, hampir tidak ada masalah, karena pada saat ini teknologi peralatan magnetik dari berbagai merk hampir tidak ada bedanya. Ketelitiannya sekarang berstandard 0,1 gamma dan hampir semua jenis magnetik dilengkapi dengan memori data dan dapat membaca secara otomatis. Survei magnetik untuk keperluan eksplorasi minyak di darat, mineral di darat dan geotermal cukup menggunakan magnetometer dengan ketelitian 0.1 gamma, sedang untuk studi-studi khusus diperlukan magnetometer dengan pembacaan kontinu berketelitian 0.01 gamma. Teknik pengukuran magnetik di lapangan harus didesign sesuai dengan target anomali yang akan dicapai. Untuk target anomali yang bermagnitude besar dan berpola gelombang tajam, cukup menggunakan sebuah megnetometer. Cara pengukurannya ditutup di base station tidak lebih dari 15 menit. Pada target-target anomali selain tersebut di atas, akan optimal dengan menggunakan minimal 2 buah magnetometer bermemori dimana satu magnetometer digunakan sebagai base station dan lainnya untuk mengukur di lintasan. Reduksi pengukuran magnetik di darat tidak memerlukan harga elevasi stasion pengukurannya sehingga dalam survei magnetik hanya memerlukan pengukuran posisi saja.
Pilihan alat-alat pengukur posisi di darat yang efisien dan berdaya guna optimal sesuai keperluannya ditunjukkan pada Tabel 5.2. Untuk pengukuran di laut, udara dan zona transisi antara darat dan laut, pengukuran posisi stasion sangat optimal digunakan cara differential GPS.
5.10
5.1.3.2. Memilih metoda pengukuran magnetik
Seperti pada survei gravitasi, pemilihan metoda dan jenis survei disesuaikan dengan kondisi lokasi dan target anomalinya.
Gambar 5.7
CONTOH DESIGN LINTASAN MAGNETIK BENAR DAN SALAH
Modifikasi dari Breiner S., Geometrics
Pada saat ini pengukuran magnetik total jauh lebih populer dibanding dengan pengukuran magnetik vertikal. Karena sulitnya pelaksana di lapangan, pada saat ini hampir tidak ada lagi pengukuran magnetik vertikal ataupun horizontal. Pengukuran magnetik total dapat dilakukan di udara, di laut, di zona transisi antara darat dan laut, dan di darat. Pengukuran magnetik di udara dan di laut dapat mencapai ketelitian yang tinggi dibanding di darat. Pengukuran magnetik di udara dan di laut dapat menghasilkan peta dengan ketelitian lebih kecil dari 1 gamma. Optimasi pengukuran tersebut selalu menerapkan cara mengumpulkan data sebanyak-banyaknya dengan ketelitian yang tinggi dan penerapan filter yang cocok.
Pada pengukuran magnetik total di darat biasanya dicapai ketelitian peta kontur antara 1 sampai 10 gamma.
5.11
a. Pengukuran magnet normal
b. Pengukuran gradien magnet vertikal
c. Pengukuran gradien magnet horizontal Masing-masing metoda mempunyai kelemahan dan keunggulan tersendiri, sedang penerapannya disesuaikan dengan target anomalinya.
5.1.3.3. Pemilihan Pelaksana Survei Magnetik
Seperti halnya pada survei gravitasi, survei magnetik harus dilaksanakan oleh personel-personel yang benar-benar profesional dalam arti yang luas. Pemilihan personel survei magnetik dapat dianalogikan seperti Gambar 4.9. Perlu dipertimbangkan lebih matang untuk memilih tenaga pengolah data magnetik lanjut dan interpretasinya. Kondisi tersebut perlu diperhatikan karena dibanding gravitasi, pengolahan data lanjut dan interpretasi magnetik jauh lebih sulit. Selain unsur matematika, fisis dan seni, dalam interpretasi magnet ditentukan juga pengalaman pencirian kenampakan pola anomali. keahlian tersebut hanya dapat diperoleh dengan pengalaman melakukan interpretasi magnetik dengan kondisi geologi yang berbeda-beda.
5.2 Mengontrol Kualitas Survei Magnetik
Mengingat sedikitnya jumlah parameter yang dikontrol dan cara reduksinya yang sangat sederhana, pengontrolan kualitas data magnetik di lapangan ini sangatlah mudah. Prioritas pengontrolan data diurut sesuai dengan urutan sebagai berikut:
a. Pengecekan periodik peralatan magnetometer. Teknik pengontrolannya dilakukan dengan cara mengkalibrasi atau sinkronisasi setiap hari atau setiap minggu.
b. Kedisiplinan operator dan buruh-buruh lokal dalam menjaga masuknya pengaruh benda- benda asing yang bersifat magnetik sangat mempengaruhi kualitas data. Untuk memberikan gambaran mengenai pentingnya penjagaan dari benda-benda pengganggu tersebut, ditunjukkan pada Gambar 5.8 kurva-kurva pengaruh beberapa benda terhadap bacaan magnetometer.
c. Memonitor kesalahan bacaan tereduksi pada stasion-stasion ulangan yang berjumlah antara sampai 20% (seperti halnya gravitasi).
d. Memonitor ada tidaknya gangguan base stasion magnetik (badai magnetik, gangguan benda- benda yang bersifat magnetik). Gambaran mengenai pola perubahan harian magnetik normal dan badai ditunjukkan pada Gambar 5.9.
e. Menjaga kesinambungan profil dan rangkaian harga base stasion.
f. Membuat gambar susunan profil magnetik dengan urutan posisi profil yang sesuai dan skala yang memadai.
g. Membuat peta kontur sederhana. Kontur-kontur dengan pola anomali sejajar lintasan memerlukan pengecekan lebih baik. Selain prioritas-prioritas tersebut di atas, pengontrolan kualitas survei magnetik juga harus memperhatikan apa yang telah diuraikan pada bagian 5.3.
Gambar 5.8 KURVA PENGARUH BENDA-BENDA PADA PENGUKURAN MAGNETIKBreiner S., Geometrics
5.12
Gambar 5.9 KURVA VARIASI MAGNETIK HARIANBreiner S., Geometrics
5.13
5.14 DAFTAR PUSTAKA MAGNETIK Breiner S., 1973, Applications Mannual for Portable Magnetometers, Geometrics, California.
Geoservices, P.T., Laporan-Laporan Survei Magnetik dari tahun 1980 - 1995 (bersifat tertutup). Gibson R. I. and Millegan P. S., Geologic Applications of Gravity and Magnetics: Case Histories, Society of Exploration Geophysicists, Tusla, U.S.A.
Mark Parker, 1994, Training Manual for Integrated Interpretation of Gravity and Magnetic Data, Planning and QC of Potential Field Surveys, ARK-Geoservices (Ltd.), Jakarta. Nettleton, L.L., 1976, Gravity and Magnetics in Oil Prospecting: McGraw-Hill Book Co., U.S.A. Richard von Blaricom, 1992, Practical Geophysics II for the Exploration Geologist, Northwest Mining Association, U.S.A. Robert E. Syarif, 1978, Geophysical Exploration and Interpretation, International Human Resources Development Corporation, Boston. Telford, W.M., Geldart L.P. dan Sheriff R.E., 1990, Applied Geophysics Second Edition, Cambridge University Press, Cambridge.