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
