1.
Sebutkan
pengertian diamagnetic, paramagnetic, ferromagnetic, antiferromagnetik,
ferrimagnetik !
Jawab :
a.
Diamagnetisme
Suatu zat adalah tergolong pada jenis diamagnetik jika
mempunyai susceptibilitas magnetik negatif sehingga intensitas magnetisasi yang
diimbas I dalam
zat oleh medan H adalah
berlawanan arah H Semua
material pada dasarnya adalah diamagnetik karena gerak orbit elektron yang
bermuatan negatif dalam zat di dalam medan luar H mempunyai arah yang melawan arah H. Tetapi diamagnetisme akan timbul jika momen magnetik
atomik total semua atom adalah nol jika H nol. Jadi dengan kata lain jika atom mempunyai kulit-kulit
elektron yang terisi penuh. Banyak elemen dan senyawa menunjukkan sifat
dimagnetisme. Misalnya : graphite, gypsum, marmer, kwarsa, garam.
b. Paramagnetisme
Semua zat yang mempunyai susceptibilitas magnetik positif
adalah zat paramagnetik. Dalam zat semacam ini setiap atom atau molekul
mempunyai momen magnetik total yang tak sama dengan nol dalam medan luar yang
nol. Hal ini terjadi pada zat-zat yang subkulitnya tak penuh hingga maksimum.
Misalnya : 22Ca hingga 28Ni, 41Ne hingga 25Rh, 57Li hingga 78Pt, 90Tn hingga
92U. Hingga susceptibilitasnya tergantung temperatur.
C. Ferromagnetisme
Elemen-elemen seperti besi, kobalt, dan nikel adalah elemen
paramagnetik yang interaksi magnetik antara atom dengan group atom sedemikian
kuatnya hingga terjadi penyearahan momen-momen dalam daerah yang besar dalam
zat. Pada umumnya susceptibilitas material ferromagnetik 106 kali material
diamagnetik dan paramagnetik. Ferromagnetism juga turun dengan turunnya
temperatur dan hilang sama sekali pada suhu Curie. Mineral ferromagnetik tak
terjadi di alam.
D. Antiferromagnetisme
Material ini mempunyai susceptibilitas seperti material
paramagnetik tetpi harganya naik dengan naiknya temperatur hingga temperatur
tertentu, kemudian turun menurut hukum Curie-Weiss. Hal ini terjadi karena
momen magnetik total sejajar dan anti sejajar sehingga sub-dominan dalam
material ini saling meniadakan sehingga susceptibilitasnya menjadi sangat
kecil. Contoh dari antiferromagnetisme adalah : hematite.
E. Ferrimagnetisme
Material ini mempunyai susceptibilitas magnetik yang sangat
besar dan tergantung pada suhu, domain-domain magnetik dalam material ini
terbagi-bagi dalam keadaan daerah yang menyearah saling berlawanan tetapi momen
magnetik totalnya tak nol jika medan luar nol. Praktis semua mineral magnetik
adalah ferrimagnetik. Meskipun dalam beberapa hal magnetisasi batuan bergantung
terutama pada kekuatan sesaat dar sesaat dari medan magnetik bumi di sekeliling
dan kandungan mineral magnetiknya.
2. Apa
kegunaan metode geomagnetic dalam dunia pertambangan
3. Sebutkan
dan jelaskan tipe atau macam – macam alat geomagnetik!
Jawab:
Alat untuk penyelidikan disebut Magnetometer. Sensitivitas
alat ini yang diperlukan adalah antara 1γ dan
10γ dalam medan total yang jarang lebih besar dari 50γ. adi sensitivitas
peralatannya lebih kecil dari pada gravimeter. Jenis ini magnetometer ini
adalah sebagai berikut :
a. Variometer Type Schmidt.
Alat ini gunanya untuk mengukur komponen vertikal Z. Sistem
magnetik bebas berayun pada tepi pisau batu agat (akik) dalam bidang vertikal.
Kedudukan setimbangnya di stasion acuhan diatur horizontal dan defleksi dari
kedudukan ini pada stasion lain dibaca dengan teleskop. Dengan mengalirkan
konstanta kalibrasi pada harga ini memberikan harga relatif Z. Alat ini juga dapat
mengukur H dengan menggantung sistem magnet mula-mula pada kedudukan vertikal
dan pembacaan dibuat dalam meridian magnetik.
b. Magnetometer Flux-gate.
Instrumen ini digunakan untuk mengukur variasi diurnal
(harian) didalam medan bumi, dan digunakan pula pada penyelidikan magnetik di
udara serta sebagai magnetometer portable untuk penyelidikan di darat.
Magnetometer flux-gate pada dasarnya terdiri dari kumparan material magnetik
seperti mu-metal, permalloy, ferrit dan sebagainya. Yang mempunyai permeabilitas
tinggi dalam medan magnetik yang rendah. Jenis magnetometer ini memungkinkan
untuk mengukur benda magnetik yang mempunyai hysterisis loop sekecil mungkin.
c. Magnetometer presisi-proton bebas.
Dasar
instrumen ini adalah gejala resonansi magnetik inti (NMR), dimana berprinsip
pada adanya perubahan medan magnet yang berpengaruh pada orientasi spin-spin
proton. Dari prinsip diatas diharapkan bahwa dalam hal dapat dideteksinya
frekuensi resonansi inti bahan sample maka dapatlah ditentukan medan magnetnya
dengan rumus f = γH r , dimana γ adalah
gyromagnetik ratio.
4. Bagaimana metode pengukuran/ pengolahan
geomagnetic ?
Jawab
:
Metode
Pengukuran Data Geomagnetik
Dalam
melakukan pengukuran geomagnetik, peralatan paling utama yang digunakan adalah
magnetometer. Peralatan ini digunakan untuk mengukur kuat medan magnetik di
lokasi survei. Salah satu jenisnya adalah Proton
Precission Magnetometer (PPM) yang digunakan untuk mengukur nilai kuat
medan magnetik total. Peralatan lain yang bersifat pendukung di dalam survei
magnetik adalah Global Positioning System
(GPS). Peralatan ini digunaka untuk mengukur posisi titik pengukuran yang
meliputi bujur, lintang, ketinggian, dan waktu. GPS ini dalam penentuan posisi
suatu titik lokasi menggunakan bantuan satelit. Penggunaan sinyal satelit
karena sinyal satelit menjangkau daerah yang sangat luas dan tidak terganggu
oleh gunung, bukit, lembah dan jurang.
Beberapa
peralatan penunjang lain yang sering digunakan di dalam survei magnetik, antara
lain (Sehan, 2001) :
a.
Kompas geologi, untuk mengetahui arah utara dan selatan dari medan magnet bumi.
b.
Peta topografi, untuk menentukan rute perjalanan dan letak titik pengukuran
pada saat survei magnetik di lokasi
c.
Sarana transportasi
d.
Buku kerja, untuk mencatat data-data selama pengambilan data
e.
PC atau laptop dengan software seperti Surfer, Matlab, Mag2DC, dan lain-lain.
Pengukuran
data medan magnetik di lapangan dilakukan menggunakan peralatan PPM, yang
merupakan portable magnetometer. Data yang dicatat selama proses pengukuran
adalah hari, tanggal, waktu, kuat medan magnetik, kondisi cuaca dan lingkungan.
Tabel
2. Contoh form untuk mencatat data hasil pengukuran
No
|
Stasiun
Pengukuran
|
Waktu
|
Posisi
Geografis
|
Kuat
Medan
|
Keadaan
Lokasi
|
|||
Tgl.
|
Jam
|
Bujur
|
Lintang
|
Tinggi
|
||||
1
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2
|
|
|
|
|
|
|
|
|
…
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Dalam
melakukan akuisisi data magnetik yang pertama dilakukan adalah menentukan base
station dan membuat station - station pengukuran (usahakan membentuk grid -
grid). Ukuran gridnya disesuaikan dengan luasnya lokasi pengukuran, kemudian
dilakukan pengukuran medan magnet di station - station pengukuran di setiap
lintasan, pada saat yang bersamaan pula dilakukan pengukuran variasi harian di
base station.
Pengaksesan Data IGRF
IGRF
singkatan dati The International Geomagnetic Reference Field.
Merupakan medan acuan geomagnetik intenasional. Pada dasarnya nilai IGRF merupakan
nilai kuat medan magnetik utama bumi (H0).
Nilai IGRF termasuk nilai yang ikut terukur pada saat kita melakukan pengukuran
medan magnetik di permukaan bumi, yang merupakan komponen paling besar dalam
survei geomagnetik, sehingga perlu dilakukan koreksi untuk menghilangkannya.
Koreksi nilai IGRF terhadap data medan magnetik hasil pengukuran dilakukan
karena nilai yang menjadi terget survei magnetik adalan anomali medan magnetik
(ΔHr0).
Nilai
IGRF yang diperoleh dikoreksikan terhadap data kuat medan magnetik total dari
hasil pengukuran di setiap stasiun atau titik lokasi pengukuran. Meskipun nilai
IGRF tidak menjadi target survei, namun nilai ini bersama-sama dengan nilai
sudut inklinasi dan sudut deklinasi sangat diperlukan pada saat memasukkan pemodelan
dan interpretasi.
Pengolahan Data Geomagnetik
Untuk
memperoleh nilai anomali medan magnetik yang diinginkan, maka dilakukan koreksi
terhadap data medan magnetik total hasil pengukuran pada setiap titik lokasi
atau stasiun pengukuran, yang mencakup koreksi harian, IGRF dan topografi.
1.
Koreksi Harian
Koreksi harian (diurnal correction) merupakan
penyimpangan nilai medan magnetik bumi akibat adanya perbedaan waktu dan efek
radiasi matahari dalam satu hari.
Waktu yang dimaksudkan harus
mengacu atau sesuai dengan waktu pengukuran data medan magnetik di setiap titik
lokasi (stasiun pengukuran) yang akan dikoreksi. Apabila nilai variasi harian
negatif, maka koreksi harian dilakukan dengan cara menambahkan nilai variasi
harian yang terekan pada waktu tertentu terhadap data medan magnetik yang akan
dikoreksi. Sebaliknya apabila variasi harian bernilai positif, maka koreksinya
dilakukan dengan cara mengurangkan nilai variasi harian yang terekan pada waktu
tertentu terhadap data medan magnetik yang akan dikoreksi, datap dituliskan
dalam persamaan
ΔH = Htotal ± ΔHharian
2.
Koreksi IGRF
Data hasil pengukuran medan
magnetik pada dasarnya adalah konstribusi dari tiga komponen dasar, yaitu medan
magnetik utama bumi, medan magnetik luar dan medan anomali. Nilai medan
magnetik utama tidak lain adalah niali IGRF. Jika nilai medan magnetik utama
dihilangkan dengan koreksi harian, maka kontribusi medan magnetik utama
dihilangkan dengan koreksi IGRF. Koreksi IGRFdapat dilakukan dengan cara mengurangkan
nilai IGRF terhadap nilai medan magnetik total yang telah terkoreksi harian
pada setiap titik pengukuran pada posisi geografis yang sesuai. Persamaan
koreksinya (setelah dikoreksi harian) dapat dituliskan sebagai berikut :
ΔH = Htotal ± ΔHharian ± H0
Dimana H0 = IGRF
3.
Koreksi Topografi
Koreksi topografi dilakukan
jika pengaruh topografi dalam survei megnetik sangat kuat. Koreksi topografi
dalam survei geomagnetik tidak mempunyai aturan yang jelas. Salah satu metode
untuk menentukan nilai koreksinya adalah dengan membangun suatu model topografi
menggunakan pemodelan beberapa prisma segiempat (Suryanto, 1988). Ketika
melakukan pemodelan, nilai suseptibilitas magnetik (k) batuan topografi harus diketahui, sehingga model topografi yang
dibuat, menghasilkan nilai anomali medan magnetik (ΔHtop) sesuai dengan fakta. Selanjutnya persamaan
koreksinya (setelah dilakukan koreski harian dan IGRF) dapat dituliska sebagai
ΔH = Htotal ± ΔHharian – H0
- ΔHtop
Setelah
semua koreksi dikenakan pada data-data medan magnetik yang terukur dilapangan,
maka diperoleh data anomali medan magnetik total di topogafi. Untuk mengetahui
pola anomali yang diperoleh, yang akan digunakan sebagai dasar dalam pendugaan
model struktur geologi bawah permukaan yang mungkin, maka data anomali harus
disajikan dalam bentuk peta kontur. Peta kontur terdiri dari garis-garis kontur
yang menghubungkan titik-titik yang memiliki nilai anomali sama, yang diukur
dar suatu bidang pembanding tertentu.
Sumber :