Jurnal Lia Ambarwati [PDF]

  • 0 0 0
  • Suka dengan makalah ini dan mengunduhnya? Anda bisa menerbitkan file PDF Anda sendiri secara online secara gratis dalam beberapa menit saja! Sign Up
File loading please wait...
Citation preview

Interpretasi Metode Geomagnet Untuk Jenis Lapisan Batuan di Desa Cikuya, Solear, Kab. Tangerang Lia Ambarwati Fisika Fakultas Sains dan Teknologi UIN Syarif Hidayatullah Jakarta Program Studi Fisika, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah Jakarta, Jalan. Ir. H. Djuanda No.95, Cempaka Putih, Ciputat, Kota Tangerang Selatan, Banten 15412, Indonesia



Corresponding author: [email protected]



Abstrak. Penelitian ini dilakukan di Guest House UIN yang terletak di Desa Cikuya, Solear,



Kab. Tangerang



mengunakan metode geomagnet . Tujuan dari penelitian ini yaitu



mengidentifikasi struktur geologi bawah permukaan pada daerah penelitian. Jumlah titik pengukuran sebanyak 50 titik dengan pengulangan 5 kali setiap titik.. Akuisisi data dilakukan dengan menggunakan dua alat magnetometer yang terletak di base dan mobile. Sementara pengolahan data menggunakan koreksi harian dan koreksi IGRF serta filter upward continuation dan reduce to pole. Pemodelan 2D menggunakan Gymsys dengan nilai error sebesar 4,0001. Dari hasil pemodelan diketahui bahwa lapisan bawah tanah di darah tersebut terdapat 5 lapisan yakni, Clay, Limestone dan Shales. Kata Kunci:Cikuya, Geomagnet, Gymsys, IGRF, Magnetometer.



PENDAHULUAN Kabupaten Tangerang terletak pada posisi cukup strategis berada dibagian timur Provinsi Banten pada koordinat 106°20’-106°43’ Bujur Timur dan 6°00’-6°00-6°20’ Lintang Selatan. Luas Wilayah Kabupaten Tangerang 959,61 km² atau 95,961 hektar, ditambah kawasan reklamasi pantai dengan luas ± 9.000 hektar, dengan garis pantai sepanjang ± 51 kilometer. Secara adminstratif Kabupaten Tangerang adalah salah satu daerah tingkat II yang merupakan bagian dari wilayah pemerintahan Provinsi Banten, wilayah pemerintahan kabupaten Tangerang terdiri atas 29 (dua puluh sembilan) kecamatan, 28 (dua puluh delapan) kelurahan dan 246 (dua ratus empat puluh enam) desa. Salah satunya adalah desa Cikuya yang terdapat di kecamatan Solear. Keadaan goelogis Kabupaten Tangerang menurut jenis batuannya terdiri dari beberapa



jenis batuan, yaitu : Aluvial seluas 63.512 Ha, Pleistocen Vulcanic Facies 43.365 ha, Pliocen sedimentary 17.095 ha dan Niocens sedimentary seluas 4.299 Ha. Sedangkan menurut jenis tanahnya terdiri dari aluvial kelabu tua, asosiasi glei humus rendah dan aluvial kelabu, asosiasi latosol merah dan latosol coklat kemerahan, podsolik kuning, aluvial kelabu, asosiasi podsolik kuning dan hidromorf kelabu, asosiasi aluvial kelabu dan glei humus rendah, serta asosiasi hidromorf kelabu dan paluosol. Daerah bagian utara kabupaten Tangerang merupakan daerah yang sedikit bergelombang lemah, daerah ini termasuk dalam ketegori bentuk lahan bentukan asal pengendapan (alluvial). Selanjutnya, untuk mengidentifikasi kondisi sesungguhnya dibawah permukaan daerah tersebut, maka perlu dilakukan suatu penelitian guna mengetahui kondisi struktur lapisan bawah permukaannya sehingga tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengidentifikasi jenis lapisan batuan dibawah permukaan daerah Guest House, Cikuya, Solear, Kabupaten Tangerang.



TINJAUAN PUSTAKA Metode Geomagnet Metoda Geomagnet adalah salah satu metoda di geofisika yang memanfaatkan sifat kemagnetan bumi. Menggunakan metoda ini diperoleh kontur yang menggambarkan distribusi susceptibility batuan di bawah permukaan pada arah horizontal. Dari nilai susceptibility selanjutnya dapat dilokalisir / dipisahkan batuan yang mengandung sifat kemagnetan dan yang tidak. Mengingat survey ini hanya bagus untuk pemodelan kearah horizontal, maka untuk mengetahui informasi kedalamannya diperlukan metoda Resistivity 2D. Jadi, survey geomagnet diterapkan untuk daerah yang luas, dengan tujuan untuk mencari daerah prospek. Setelah diperoleh daerah yang prospek selanjutnya dilakukan survey Resistivity 2D. Metode magnetik didasarkan pada pengukuran variasi intensitasmedan magnetik di permukaan bumi yang disebabkan oleh adanya variasi distribusi benda termagnetisasi di bawah permukaan bumi (suseptibilitas).Variasi yang terukur (anomali) berada dalam latar belakang medan yangrelatif besar. Variasi intensitas medan magnetik yang terukur kemudian ditafsirkan dalam bentuk distribusi bahan magnetik di bawah permukaan,yang kemudian dijadikan dasar bagi pendugaan keadaan geologi yang mungkin. Medan Magnet Bumi Medan magnet bumi terkarakterisasi oleh parameter fisis atau disebut juga elemen medan magnet bumi, yang dapat diukur yaitu meliputi arah dan intensitas kemagnetannya. Parameter fisis tersebut meliputi :



1. Deklinasi (D), yaitu sudut antara utara magnetik dengan komponen horizontal yang dihitung dari utara menuju timur 2. Inklinasi(I), yaitu sudut antara medan magnetik total dengan bidang horizontal yang dihitung dari bidang horizontal menuju bidang vertikal ke bawah. 3. Intensitas Horizontal (H), yaitu besar dari medan magnetik total pada bidang horizontal. 4. Medan magnetik total (F), yaitu besar dari vektor medan magnetik total. Medan magnet utama bumi berubah terhadap waktu. Untuk menyeragamkan nilai-nilai medan utama magnet bumi, dibuat standar nilai yang disebut International Geomagnetics Reference Field (IGRF) yang diperbaharui setiap 5 tahun sekali. Nilai-nilai IGRF tersebut diperoleh dari hasil pengukuran rata-rata pada daerah luasan sekitar 1 juta km2 yang dilakukan dalam waktu satu tahun. Medan magnet bumi terdiri dari 3 bagian : 1. 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 2. 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. 3.



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.



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: 1. Koreksi Harian (Diurnal Correction) 2. Koreksi IGRF 3. Koreksi Topografi



METODE PENELITIAN Penelitian ini dilakukan di daerah Guest House di Desa Cikuya, Solear, Kab. Tangerang pada tanggal 1 Oktober 2019. Penelitian menggunakan 2 alat proton magnetomer. Prosedur penelitian meliputi tahap akuisisi, pengolahan data dan intepretasi. Pengolahan koreksi IGRF, koreksi harian serta menggunakan filter upward continuation dan reduce to pole. Pemodelan dilakukan dengan menggunakan perangkat lunak Oasis Montaj Adapun Peralatan yang di gunakan pada tahap akuisisi data lapangan diantaranya 2 perangkat Magnetometer, sensor magnet, kompas, GPS, peta topografi. Sedangkan untuk melakukan survey geolistrik ini berdasarkan diagram alur berikut Pengumpulan data di lapangan



Mereduksi data dengan koreksi harian dan koresksi IGRF



Anomali magnetik residual



Anomali magnetik regional



Upward continuation



Reduce to pole



Pemodelan 2D dengan perangkat lunak Oasis Montaj



Interpretasi



Gambar 1 Diagram Alur Penelitian



HASIL DAN PEMBAHASAN Anomali Medan Magnet Total Anomali medan magnet sering juga disebut dengan medan magnet lokal (crustal field). Medan magnet ini dihasilkan oleh batuan yang mengandung mineral bermagnet seperti magnetite dan titanomagnetite yang berada di kerak bumi. Gambar 2 menunjukkan pola sebaran anomali medan magnet di kawasan penelitian yang memiliki kisaran nilai anomali medan magnet antara -7.2 T – 126.1 T. Kawasan penelitian



memiliki kisaran nilai anomali medan magnet yang cukup lebar namun klosur-klosurnya masih memiliki kecenderungan yang sama. Klosur tinggi berwarna jingga sampai merah berada di barat laut, dan tenggara kawasan penelitian dengan rentang nilai 12.4 T – 50.2 T. Klosur sedang berwarna hijau sampai kuning tersebar memanjang dari barat laut – timur laut. Kawasan penelitian dengan rentang nilai 2.5 T – 9.4 T. Klosur rendah berwarna biru kehijauan berada di bagian selatan kawasan penelitian, dengan rentang nilai -7.2 T – 1.6 T.



Gambar 2 Anomali Medan Magnet Total



Anomali Medan Magnet Regional Medan magnet regional merupakan medan magnet utama bumi. Medan magnet utama bumi berubah terhadap waktu. Untuk menyeragamkan nilai-nilai medan utama magnet bumi, dibuat standar nilai yang disebut International Geomagnetics Reference Field (IGRF). IGRF adalah nilai matematis standar dari medan magnet utama bumi akibat rotasi dan jari–jari bumi. Nilai-nilai IGRF diperoleh dari hasil pengukuran rata-rata pada daerah luasan sekitar 1 juta km2. Nilai pengukuran tersebut diperoleh dari lembaga yang terlibat dalam pengumpulan dan penyebarluasan data medan magnet dari satelit, observatorium, dan survei di seluruh dunia. Data tersebut kemudian digabungkan menjadi sebuah pemodelan medan magnet utama bumi.Model IGRF hanya dapat menunjukkan nilai medan magnet bumi secara umum dan tidak dapat secara detail menunjukkan anomali medan magnet di tiap daerah. Kontur medan magnet regional IGRF di kawasan penelitian ditunjukkan pada Gambar 3. Nilai IGRF di daerah penelitian berkisar antara -7.2 T – 126.1 T. Bagian tenggara kawasan penelitian memiliki klosur yang lebih tinggi dibandingkan yang di bagian barat daya dan selatan.



Gambar 3 Anomali Medan Magnet Regional



Anomali Medan Magnet Residual Medan magnet residual yang disebut sebagai variasi harian atau residual (diurnal correction) merupakan penyimpangan nilai medan magnetik bumi akibat adanya perbedaan waktu dan efek radiasi matahari dalam satu hari. Hal ini juga dilakukan untuk mengetahui ada tidaknya pengaruh medan magnet di luar bumi yang cukup mempengaruhi seperti badai matahari dan aktifitas lain di lapisan ianosfer. Untuk mendapatkan nilai anomali medan magnet, perlu dilakukan koreksi variasi harian agar pengaruh medan magnet luar tersebut hilang. Gambar 4 menunjukkan kontur medan magnet total yang telah dikoreksi dengan variasi harian. Setelah dilakukan koreksi variasi harian pola kontur medan magnet tidak menunjukkan perubahan yang signifikan. Hal ini juga menunjukan bahwa variasi harian medan magnet tidak signifikan mempengaruhi medan magnet total. Sehingga dapat disimpulkan bahwa anomali medan magnet dipengaruhi oleh perbedaan nilai kemagnetan atau suseptibilitas batuan yang berada di bawah permukaan tanah.



Gambar 4 Anomali Medan Mganet Residual



Reduce To Pole Medan magnet bumi selalu bervariasi terhadap posisi dan waktu, atau disebut dengan dipole. Medan magnet hasil pengukuran dan koreksi masih berupa dipole karena koreksikoreksi tersebut tidak dapat menunjukkan benda penyebab anomali secara tepat. Tujuan dilakukan reduksi ke kutub adalah untuk menempatkan daerah-daerah dengan anomali maksimal berada tepat di atas benda penyebab anomali. Reduksi ke kutub atau Reduction To Pole (RTP) dilakukan dengan mengubah parameter medan magnet bumi pada daerah penelitian. Nilai itu diubah deklinasi 0 dan inklinasi 90. Hasil dari Reduce To pole adalah gambarnya menuju ke kutub.



Gambar 5 Reduce To Pole



Upward Continuation Peta anomali medan magnet hasil reduksi ke kutub belum menunjukkan anomali regional daerah penelitian, namun masih berupa anomali regional dan anomali lokal. Masih tercampurnya antara anomali regional dan anomali lokal akan mempersulit interpretasi, sehingga perlu dilakukan pemisahan antara keduanya. Proses pemisahan tersebut dilakukan dengan tahap kontinuasi ke atas, sehingga didapatkan anomali regional dengan cara mengurangi anomali hasil reduksi ke kutub dengan anomali lokal. Kontinuasi ke atas di lakukan dengan dua opsi, yakni upward25 dan upward50. Dilakukan hanya kontiunitas 25 dan 50 dikarenakan masih terlihat perbedaannya, sedangkan untuk kontiunitas 100 sudah terlihat lagi bedanya.



Gambar 6 upward25



Gambar 7 upward50



Pemodelan 2D Pembuatan model 2D dilakukan dengan perangkat lunak Oasis Montaj dengan metode trial and error, yaitu dengan mengubah-ubah parameter model seperti nilai suseptibilitas, lebar dan kedalaman atau bentuk dari tiap formasi sehingga model dapat menggambarkan formasi batuan kawasan penelitian serta memiliki kesesuaian dengan referensi.Nilai suseptibilitas dapat menunjukkan jenis batuan, sedangkan kedalaman pada tiap-tiap formasi batuan dapat menunjukkan umur dari tiap-tiap lapisan. Pemodelan 2D memiliki 2 bagian utama yaitu bagian atas atau bagian referensi dan bagian bawah yaitu bentuk model. Bagian atas pada gambar pemodelan menunjukkan nilai anomali medan magnet. Bagian bawah pemodelan menunjukkan struktur batuan. Pemodelan ini terdiri dari blok-blok batuan yang memiliki nilai suseptibilitas dan kedalaman.Kesesuaian referensi dengan model ditunjukkan dalam angka error yang terletak di bagian kiri. Pemodelan memiliki nilai error 4,001.



Gambar 8 Pemodelan 2D dengan Oasis Montaj



Gambar 9 Tabel suseptibiltas batuan



Kedalaman suatu batuan terutama batuan beku juga mempengaruhi nilai suseptibilitas batuan tersebut. Semakin dalam letak batuan, maka nilai suseptibilitasnya juga semakin tinggi. Hal ini disebabkan batuan tidak banyak mengalami kontak dengan udara luar dan air sehingga tidak mengalami pengikisan maupun perubahan struktur. Selain itu, variasi nilai suseptibilitas batuan berdasarkan kedalaman juga dikarenakan perbedaan densitas batuan tersebut. Semakin dalam letak batuan dimungkinkan memiliki densitas atau kerapatan yang semakin besar, sehingga jumlah partikel yang termagnetisasi juga semakin banyak. Sedangkan batuan yang berada di permukaan memiliki nilai densitas yang lebih kecil sehingga jumlah partikel yang termagnetisasi semakin sedikit.Hal ini berasosiasi dengan pembentukan batuan tersebut. Untuk formasi batuan di Cikuya di lapisan paing atas terdapat limestone atau yang dikenal dengan batu gamping. Batu gamping adalah batuan sedimen yang tersusun dari mineral kalsit dan aragonit, yang merupakan dua varian yang berbeda dari kalsium karbonat (CaCO3). Sumber utama dari kalsit adalah organisme laut. Organisme ini mengeluarkan shell yang keluar



ke air dan terdeposit di lantai samudra sebagai ooze pelagic. Kalsit sekunder juga dapat terdepositkan oleh air meteorik tersupersaturasi (air tanah yang mengendapkan material di gua). Ini menciptakan speleothem seperti stalagmit dan stalaktit. Bentuk yang lebih jauh terbentuk dari Oolite (Gamping Oolitik) dan dapat dikenali dengan penampilannya yang granular. Gamping membentuk 10% dari seluruh volume batuan sedimen. Batuan gamping ini juga bisa di manfaatkan sebagai bahan baku dalam membuat sebuah bangunan, dimana dapat digunakan untuk adukan pasangan bata, pembuatan semen tras atau semen merah dan juga pembuatan plester. Untuk lapisan di bawah limestone terdapat lapisan clays atau yang dikenal dengan batuan lempung. batu lempung yaitu batuan yang memiliki struktur padat dengan susunan mineral yang lebih banyak dari batu lanau. Selain itu, batu lempung juga dapat diartikan sebagai salah satu jenis batuan sedimen yang bersifat liat atau plastis, tersusun dari hidrous aluminium silikat (mineral lempung) yang ukuran butirannya halus. Ukuran butiran batu lempung sangatlah halus, yakni tidak lebih dari 0,002 mm. Mirip dengan batu serpih, batu lempung sangat sulit diteliti. Sangat dibutuhkan analisis secara kimiawi agar ilmuwan tahu mineral penyusun batu lempung yang banyak mengandung silika. Silika ini berasal dari feldspar yang banyak di temukan di lapisan kulit bumi. Selain itu, batu lempung juga memiliki susunan unsur oksida besi yaitu berupa siderit, markit atau pirit. Mineral karbonat berupa bahan- bahan organik dan anorganik juga ditemukan pada batu lempung. Mineral- mineral penyusun batu lempung tersebut adalah mineral yang aktif secara elektrokimiawi. Batu lempung banyak digunakan sebagai bahan baku pembuat keramik, kertas, penyerapan cairan dan membantu proses pengeboran. Untuk selanjutnya terdapat lapisan shales atau yang biasa dikenal dengan batuan serpih. Batu serpih (shale) disebut juga batu lanau atau argilit. batu serpih didefinisikan sebagai jenis batuan sedimen yang tersusun dari mineral utama berukuran halus atau lempung yakni berupa illite, smektit dan kaolinit, serta mineral dengan butiran berat seperti oksida besi, kuarsa, karbonat, mineral sulfida, feldspar dan bahan organik lainnya. Komposisi mineral- mineral tersebut tergantung pada lingkungan tempat terjadinya proses sedimentasi atau pengendapan. Manfaat batu serpih diantaranya sebagai alat bantu mengupas, sebagai filter kertas, sebagai perangkap minyak bumi, sebagai bahan dasar pembuatan gerabah dan sebagai bahan baku pembuatan semen. Dari penjelasan di atas, formasi batuan sangat cocok untuk gambaran di daerah penelitian yang gersang dan tanahnya cenderung kering serta berupa tanah merah. Serta di sekitar daerah penelitian pernah digunakan sebagai tempat penambangan pasir atau kapur.



KESIMPULAN 1. Terdapat lima lapisan batuan di daerah penelitian, yang di lapisan atas terdapat lapisan limestone dan di bawahnya terdapat lapisan clays dan lapisan yang di bawahnya terdapat lapisan shales. 2. Lokasi penelitian memiliki kondisi tanah yang cukup kering, hal ini di tandai dengan temuan lapisan batuan yang karakteristiknya cenderung kering dan berpasir. Yang mana daerah sekitar penelitian pernah digunakan sebagai tempat penambangan pasir. 3. Pemodelan 2D dilakukan dengan perangkat lunak Oasis Montaj dengan hasil error sebesar 4,001. 4. Sebaran anomali medan magnet di kawasan penelitian memiliki nilai -7.2 T – 126.1 T



REFERENSI [1] Heningtyas, Nugroho Budi Wibowo, Denny Darmawan. 2007. INTERPRETASI STRUKTUR BAWAH PERMUKAAN DENGAN METODE GEOMAGNET DI JALUR SESAR OYO. Jurnal Fisika Vol. 6, No. 2. [2] https://ilmugeografi.com/geologi/batu-serpih di akses pada tanggal 17 Desember 2019 pada pukul 19.35 WIB [3] https://ilmugeografi.com/geologi/batu-lempung di akses pada tanggal 16 Desember 2019 pada pukul 17.24 WIB [4] Telford, W.M., L.P, Geldart, R.E. Sheriff, Applied Geophysiscs, Second Edition. Cambridge University Press. New York. 1990.



.