Oleh
BASTARI
Skripsi
Sebagai Salah Satu Syarat untuk Mencapai Gelar SARJANA SAINS
Pada Jurusan Fisika
Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS LAMPUNG
Jurusan : Fisika
Fakultas : Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
MENYETUJUI, 1. Komisi Pembimbing
Prof. Drs. Suharno, M.S., M.Sc.,Ph.D. NIP. 1962 0717 198703 1 002
Alimuddin,S.Si., M.Si. NIP. 1972062000121001 2. Ketua Jurusan
1. Tim Penguji
Ketua :Prof. Drs. Suharno, M.S., M.Sc., Ph.D ..………..
Sekretaris :Alimuddin, S.Si., M.Si. ………
Penguji
Bukan Pembimbing :Dr. Muh. Sarkowi, M.Si. .………...
2. Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Prof. Suharso, Ph.D. NIP. 19690530 1995121001
By BASTARI
Geophysical studies using magnetic methods. Research site located in Mount Rajabasa, Kalianda South Lampung. Geographically situated between 5 º 5'13, 535'' up to 5 º 53'42,'' LS 278 and 105 º 35'0, 677'' up to 105 º 42'2, 672'' BT. The study was conducted at the Laboratory Goefisika in November 2010 until June 2011. 2D modeling of the total magnetic field anomaly data using Surfer Software 8.0, Fortran power station and Mag2DC. Based on the interpretation of results, obtained 2.0 Am rock susceptibility contrast-1 body at a depth of 1500 meters and 2.2 Am-1 body at a depth of 1300 meters. Interpretation of results, most of the rocks around the study area are basaltic andesite igneous rocks.
ANOMALI MEDAN MAGNETIK DI DAERAH PANAS BUMI GUNUNG RAJABASA KALIANDA LAMPUNG SELATAN
Oleh BASTARI
Penelitian geofisika dengan menggunakan metode magnetik. Tempat penelitian terletak di Gunung Rajabasa, Kalianda Lampung Selatan. Secara geografis terletak antara 5º5'13,535'' sampai dengan 5º53'42,278'' LS dan 105º35'0,677'' sampai dengan 105º42'2,672'' BT. Penelitian dilakukan di Laboraturium Goefisika pada bulan November 2010 sampai dengan bulan Juni 2011. Pemodelan 2D data anomali medan magnet total dengan menggunakan Software Surfer 8.0, Fortran power station dan Mag2DC. Berdasarkan hasil intrepretasi, didapatkan kontras suseptibilitas batuan 2,0 Am-1pada kedalaman bodi 1500 meter dan 2,2 Am-1pada kedalaman bodi 1300 meter. Dari hasil interpretasi, sebagian besar batuan yang berada di sekitar daerah penelitian adalah batuan beku andesit basaltik.
II. TINJAUAN PUSTAKA
A. Tinjauan Lokasi Penelitian
Tempat penelitian secara administratif terletak di Gunung Rajabasa, Kalianda, Lampung Selatan tepatnya secara geografis, terletak antara 5o 5'13,535''-5o53'42,278'' LS dan 105o35'0,677''-105o42'2,627'' BT, seperti yang terlihat pada Gambar 1.
Lokasi pengambilan data sebagian besar dilakukan pada daerah dataran tinggi dan daerah pegunungan. Daerah penelitian berupa hutan dan perkebunan yang diperkirakan sebagai pusat sasaranupflow(daerah pusat bumi).
B. Geologi Regional, Fisiografi, Stratigrafi Daerah Penelitian
1. Geologi Regional
Secara umum daerah Lampung dapat dibagi menjadi beberapa satuan morfologi yaitu pada bagian timur dan timur laut terdapat dataran bergelombang, di bagian tengah dan barat daya terdapat pegunungan kasar dan berbukit pada daerah pantai. Pada daerah dataran bergelombang dengan ketinggian beberapa puluh meter dan terdiri dari endapan vulkanoklastik tersier-kuarter dan aluvium.
Pegunungan bukit barisan terdiri atas lebih kurang 25 sampai 30% luas lembar yaitu batuan alas beku, malihan dan batuan gunung api muda. Pada umumnya lereng-lerengnya curam dengan ketinggian mencapai 500 m sampai 1.680 m di atas permukaan laut. Untuk topografi daerah pantai beraneka ragam dan seringkali terdiri dari perbukitan kasar, terdiri dari batuan gunung api tersier dan kuarter serta batuan terobosan dengan ketinggian mencapai 500 meter di atas permukaan laut (Mangga dkk, 1994).
2. Fisiografi
vulkanoklastik tersier-kuarter dan aluvium. Pegunungan bukit barisan terdiri atas lebih kurang 25 sampai 30% luas lembar yaitu batuan alas beku, malihan dan batuan gunung api muda. Pada umumnya lereng-lerengnya curam dengan ketinggian mencapai 500 m sampai 1.680 m di atas permukaan laut. Untuk topografi daerah pantai beraneka ragam dan seringkali terdiri dari perbukitan kasar, terdiri dari batuan gunung api tersier dan kuarter serta batuan terobosan dengan ketinggian mencapai 500 m di atas permukaan laut (Mangga dkk, 1994).
3. Stratigrafi Daerah Penelitian
kawah yang terakhir letaknya di bagian lereng. Selain berakibat pada kondisi singkapan yang sudah ada dan mempengaruhi pola morfologi di sekitarnya, aktifitas struktur ini juga memicu munculnya beberapa kelompok mata air panas di sekitar Komplek Gunung Rajabasa (Suswanti, 2001).
Lembar Tanjung Karang terletak di sudut tenggara Sumatera Selatan, dibatasi oleh koordinat 105o00'-106o30' BT dan 5o00'-6o00' LS meliputi daratan seluas lebih kurang 7.800 km2, sebelah timur dibatasi oleh laut Jawa, di sebelah selatan oleh selat Sunda, di sebelah utara oleh lembar Menggala dan di sebelah barat oleh Lembar Kota Agung.
Gambar 2. Peta Geologi Lembar Tanjung Karang (Mangga dkk, 1994)
ortogenes. Pada urutan tersier, batuan tersier yang tersingkap di lembar Tanjung Karang terdiri dari runtunan batuan gunung api busur benua dan sedimen yang diendapkan di tepi busur gunung api, yang diendapkan bersama-sama secara luas yaitu formasi-formasi Sabu, campang, dan Tarahan.
Pada urutan kuarter terdiri dari lava Plistosen, breksi, dan tuf bersusunan andesit basal di lajur barisan, basalt Sukadana celah di lajur Palembang, endapan batu gamping dan sedimen alluvium Holosen (Mangga dkk, 1994).
C. Perkembangan Struktur Sesar Sumatera (Eosen-Recent)
1. Eosen Awal-Oligisen Awal
Pada jaman Eosen gerak lempeng Hindia-Australia mencapai 18 cm/tahun dengan arah utara, sedangkan menjelang Oligosen berkurang hingga mencapai hanya 3 cm/tahun saja. Kemudian terjadi perubahan arah gerak beberapa derajat ke arah timur. Kondisi ini mengakibatkan sesar mendatar ‘dextral’ Sumatera yang mulai terbentuk akan menimbulkan pola rekahan
sepanjang sesar, sebagian respon terhadap gerak gesernya. Pembentukan rekahan ini kemungkinan dimulai di Sumatera Selatan dan terus berkembang ke utara. Gerak-gerak mendatar pada pasangan sesar yang bertenaga (“overstepping wrench”) akan membentuk cekungan local (pull
Sumatera dari Semenanjung Malaya.
Rotasi yang pertama ini masih belum dapat menempatkan kedudukan sumatera ke dalam keadan dimana interaksi antar ke dua lempeng akan mampu menimbulkan terjadinya tegasan ‘kompresi’.
3. Miosen Tengah
Terjadi kembali sesar-sesar, bersamaan dengan berhentinya rotasi lempeng mikro sunda.
4. Miosen Atas sampai Sekarang
Terjadi gerak rotasi yang ke dua sebesar 20-25° ke arah yang berlawanan dengan jarum jam, yang dipicu oleh membukanya laut Adaman. Pada saat ini interaksi antara lempeng Hindia-Australia dengan lempeng Sunda sudah meningkat dari 40° menjadi hampir 65°, yang menimbulkan terjadinya tegasan ‘kompresi’. Keadaan ini menyebabkan pengangkatan bukit barisan
dan pengangkatan kegiatan volkanisme.
menjadi utara-selatan. Karena lingkungan tegasannya berubah, maka sesar-sesar mendatar yang berubah menjadi barat laut-tenggara, menjadi aktif kembali sebagai sesar naik dengan kemiringan curam, sedangkan sesar normal yang berubah menjadi utara-selatan, aktif kembali menjadi sesar mendatar (dextral).
D. Aspek Geologi Pembentukan Sistem Panasbumi
Sepanjang poros Pulau Sumatera membentuk suatu jalur sesar yang di tandai dengan adanya gerakan mendatar yang meliputi seluruh bagian memanjang pulau Sumatera. Kejadian pada jalur sesar mempunyai kaitan dengan terdapatnya aktivitas gunung api. Pada umumnya daerah panas bumi terletak pada jalur gunung api, sehingga pembentukan sistem tersebut dipengaruhi oleh proses-proses geologi yang telah atau sedang berlangsung di sepanjang gunung api tersebut. Proses tersebut berupa magmatis.
Gambar 3. Subduksi, Jalur Pembentukan Gunung Api dan Sumber Panas Bumi (Tarbuck, 1994)
Pada proses penunjaman (subduction) tersebut akan menghasilkan gunung api atau jalur magmatis yang menghasilkan magma. Pada suhu dan tekanan yang tinggi, magma akan menerobos pada batuan yang menutupi serta berlahan-lahan bergerak ke atas. Keberadaan sistem panas bumi dikontrol oleh adanya:
a. Sumber panas bumi (heat source) b. Batuan berporos (reservoir) c. Lapisan penetup (cap rock) d. Air resapan
Air yang terperangkap itu merupakan air tanah yang telah tersimpan sebagai air bawah permukaan dan air hujan atau air permukaan tanah yang merembes ke bawah. Oleh sebab itu, sistem panas bumi dapat dikategorikan sebagai berikut:
a. Sistem panas bumi dominasi air panas b. Sistem panas bumi dominasi uap
c. Sistem panas bumi dua fase (uap dan air panas) d. Sistem panas bumi genung api
Salah satu pemanfaatan dari panas bumi adalah sebagai energi pembangkit listrik yang saat ini mulai dikembangkan. Seperti terlihat pada Gambar 4.
I. PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Beragam dan padatnya populasi mendorong kita untuk memanfaatkan semua potensi alam secara umum baik daratan, perairan dan udara. Melihat kasus tersebut, tentu diiringi dengan pemahaman dan pengetahuan akan IPTEK yang khusus untuk memanfaatkan potensi alam tersebut. Berkembangnya IPTEK, maka kebutuhan masyarakat akan listrik juga semakin meningkat, hal ini akan menjadi masalah ketika cadangan minyak bumi dan batubara sebagai sumber utama energi listrik menjadi menipis. Dengan berkurangnya sumber daya energi terutama minyak bumi, maka diupayakan alternatif seperti energi panas bumi.
Energi panas bumi saat ini merupakan potensi terbesar di dunia dan Indonesia memiliki 40% dari potensi dunia. Pengembangan panas bumi di Indonesia saat ini masih rendah sedangkan kebutuhan energi listrik sangat tinggi. Panas bumi merupakan energi yang dapat diperbaharui, bersih dan ramah linkungan serta relatif murah sebagai energi alternatif pengganti minyak bumi, gas dan batubara.
melewati rekahan atau sesar. Sistem panas bumi di daerah Gunung Rajabasa diduga masih berhubungan dengan adanya sesar yang berada di daerah sumber panas bumi tersebut. Oleh sebab itu, perlu diadakan penelitian tentang keberadaan sesar dan model sesar yang berada di daerah sistem panas bumi tersebut.
Pencarian sumber-sumber panas bumi ini diperlukan suatu metode survei yang dilakukan menggunakan metode geofisika yang salah satunya adalah metode magnetik. Metode magnetik digunakan untuk menggambarkan kondisi bawah permukaan berdasarkan sifat-sifat kemagnetan. Efek kerentanan magnetik (k) mempunyai hubungan yang kuat dengan temperatur dan mineral-mineral magnet yang ada dalam suatu batuan, dimana sifat kemagnetan batuan akan hilang diatas harga temperatur curie(± 700° C). Batuan reservoir panas bumi bertemperatur < 600° C. Oleh karena itu, metode magnetik sangat cocok digunakan untuk mengetahui pemetaan struktur batuan beku di bawah permukaan (Resimeng, 2004).
bumi Gunung Rajabasa Kalianda Lampung Selatan.
C. Manfaat Penelitian
Penelitian yang dilakukan bermanfaat memberikan informasi gambaran bawah permukaan sehingga dapat diketahui jenis batuan di daerah potensi panas bumi Gunung Rajabasa Kalianda Lampung Selatan.
D. Batasan Masalah
III. TEORI DASAR
Metode geomagnetik didasarkan pada sifat kemagnetan (kerentanan magnet) batuan, yaitu kandungan magnetiknya sehingga efektifitas metode ini bergantung kepada kontras magnetik di bawah permukaan. Di daerah panas bumi, larutan hidrotermal dapat menimbulkan perubahan sifat kemagnetan batuan, dengan kata lain kemagnetan batuan akan menjadi turun atau hilang akibat panas yang ditimbulkan. Karena panas terlibat dalam alterasi hidrotermal, maka tujuan dari survei magnetik pada daerah panas bumi adalah untuk melokalisir daerah anomali magnetik rendah yang diduga berkaitan erat dengan manifestasi panas bumi.
A. Prinsip-Prinsip Penerapan Metode Magnetik
Struktur aliran lava atau lubang gas (amygdaloidal) dipakai untuk menentukan kemiringan awal lava dimana dianggap subhorisontal. Hal ini tidak berlaku mutlak karena lava mengalir melalui morfologi yang bervariasi. Batuan sedimen paling ideal untuk studi paleomagnet, tidak saja karena perlapisanya dapat diamati, tapi juga karena proses pembentukanya relatif lama. Arah kemagnetan yang diperoleh dari batuan sedimen terjadi karena butiran mineral bersifat magnet hasil rombakan batuan mengalami penjajaran mineral saat diendapkan (Santoso, 1998).
Pada prinsipnya, dalam penyelidikan magnet selalu dianggap bahwa kemagnetan batuan yang memberikan respon terhadap pengukuran magnet hanya disebabkan oleh pengaruh kemagnetan induksi. Dengan demikian, sifat kemagnetan ini dipergunakan sebagai dasar dalam penyelidikan-penyelidikan magnet. Sedangkan kemagnetan sisa pada umumnya seringkali diabaikan dalam penyelidikan magnet karena disamping pengaruhnya sangat kecil, juga untuk memperoleh besaran dan arah kemagnetannya harus dilakukan pengukuran di laboratorium paleomagnetik dengan menggunakan alat khusus.
Perubahan yang terjadi pada kuat medan magnet bumi adalah sangat kecil dan memerlukan waktu yang sangat lama mencapai ratusan sampai ribuan tahun. Oleh karena itu, dalam waktu penyelidikan magnet, kuat medan magnet tersebut selalu dianggap konstan. Dengan menganggap kuat medan magnet
bumi (H
) adalah konstan, maka besarnya intensitas magnet bumi (I
semata-mata adalah hanya tergantung pada variasi kerentanan magnet batuan yang merefleksikan harga pengukuran magnet. Prinsip inilah yang digunakan sebagai dasar dalam penyelidikan magnet (Telford, 1990).
B.
Prinsip KemagnetanPada sebuah magnet sebenarnya merupakan kumpulan jutaan magnet ukuran mikroskopik yang teratur satu dan lainnya. Kutub utara dan kutub selatan magnet posisinya teratur. Secara keseluruhan kekuatan magnetnya menjadi besar. Logam besi bisa menjadi magnet secara permanen (tetap) atau bersifat megnet sementara dengan cara induksi elektromagnetik. Tetapi ada beberapa logam yang tidak bisa menjadi magnet, misalnya tembaga dan aluminium, dan logam tersebut dinamakan diamagnetik.
Bumi merupakan magnet alam raksasa, dapat dibuktikan dengan alat yang dinamakan kompas, dimana jarum penunjuk pada kompas akan menunjukkan arah utara dan selatan bumi kita. Karena sekeliling bumi sebenarnya dilingkupi garis gaya magnet yang tidak tampak oleh mata kita tapi bisa diamati dengan kompas keberadaannya.
Gambar 5. Garis-Garis Gaya Magnetik (Isaak, 1989)
r adalah jarak antara kutub dan (m)
rˆ adalah vektor satuan
Jikam1 danm2berbeda tanda kutub maka gaya F
akan tarik menarik dan sebaliknya apabila sama akan tolak menolak.
2. Kuat Medan Magnet (H )
Kuat medan magnet adalah besarnya medan magnet pada suatu titik dalam ruang yang timbul sebagai akibat sebuah kutub yang berada sejauh r dari
titik tersebut. Kuat medan magnet
H
pada suatu titik yang berjarak r
dari m didefinisikan sebagai gaya persatuan kuat kutub magnet, dapat dituliskan sebagai:
adalah kuat medan magnet ( )
m’ adalah kutub khayal yang diukur oleh alat (m)
3. Momen Magnet
Pada kenyataannya, kutub-kutub magnet selalu muncul berpasangan (dipole) dimana dua kutub berkekuatan +m dan –m dipisahkan oleh jarak
I, maka momen maghnetik ini didefinisikan sebagai:
Bila suatu tubuh magnetik terletak dalam suatu medan magnetik eksternal, tubuh magnetik tersebut akan menjadi termagnetisasi oleh induksi. Intensitas dan arah magnetisasi/ kemagnetan tubuh magnetik tersebut adalah sebanding dengan kuat dan arah medan magnetik yang menginduksi. Intensitas kemagnetan didefinisikan sebagai momen magnet persatuan volume.
adalah intensitas kemagnetan (Am-1) adalah momen magnetik (m.C) adalah volume (m3)
Karena kuat medan magnet bumi konstan dimana-mana, maka harga intensitas medan magnet akan hanya tergantung pada perubahan kerentanan magnet. Konsep inilah yang digunakan sebagai dasar dalam eksplorasi geomagnetik.
5. Induksi Magnet (B )
)
memiliki arah yang sama seperti kasus pada umumnya.
Satuan SI untuk B
adalah tesla = 1 newton/ ampere meter = 1 Wb/ m2 ( Telford, 1990).
Dengan demikian intensitas total yang diukur oleh magnetometer adalah suatu vektor antara medan total yang tidak terganggui dan anomali lokal
H
’. Dari persamaan-persamaan di atas, nampak bahwa parameter suseptibiltas magnetik (k ) merupakan parameter yang sangat penting, karena menyatakan derajat magnetisasi suatu benda akibat pengaruh medan magnet luar. Suseptibilitas magnetik merupakan parameter yang menyebabkan timbulnya anomali magnetik.
6. Medan Magnetik Bumi
Medan magnet bumi terkarakterisasi oleh parameter fisis yang dapat diukur yaitu arah dan intensitas kemagnetanya. Parameter fisis itu adalah deklinasi magnetik magnetik, intensitas horizontal H dan intensitas vertikal Z. dari elemen ini semua medan magnet lainya dapat dihitung. Parameter yang menggambarkan arah medan magnetik adalah deklinasi D (sudut antara utara magnetik dan utara geografis) dan inklinasi I (sudut antara bidang horizontal dan vektor medan total), yang diukur dalam derajat.
Gambar 6. Unsur- Unsur dari Medan Magnet Bumi (Lawless, 1995). Keterangan:
a. Deklinasi (D), yaitu sudut yang dibentuk antara utara geografis dengan utara magnetik.
b. Inklinasi (I), yaitu sudut yang dibentuk antara medan magnetik total dengan bidang horizontal yang dihitung dari bidang horizontal menuju bidang vertikal ke bawah.
c. Intensitas horizontal (B), yaitu besar medan magnetik total pada bidang horizontal.
waktu sangat lambat dan kecil. b. Medan luar
Pengaruh medan luar berasal dari pengaruh luar bumi yang merupakan hasil dari ionisasi di atmosfer yang ditimbulkan oleh sinar ultraviolet dan 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.
Beberapa sumber medan luar:
1. Perubahan konduktifitas listrik lapisan di atmosfer dengan siklus 11 tahun.
2. Variasi harian dengan periode 24 jam yang berubungan dengan pasang surut matahari yang mempunyai jangkau 30 nT.
3. Variasi harian dengan periode 25 jam yang berhubungan dengan pasang surut bulan yang mempunyai jangkau nT.
4. Badai magnet yang bersifat acak dan mempunyai jangkau sampai dengan 1000 nT.
7. Anomali Medan Magnetik
1000.000 nT yang berupa endapan magnetik. Secara garis besar anomal ini disebabkan oleh medan magnetik remanen dan medan magnet induksi.
Medan magnet remanen mempunyai peranan yang besar pada magnetisasi batuan, yaitu pada besar dan arah medan magnetnya serta sangat rumit untuk diamati, karena berkaitan dengan peristiwa kemagnetan yang dialami sebelumnya. Sisa kemagnetan ini disebut dengan normal residual magnetismyang merupakan akibat dari magnetisasi medan utama.
Anomali yang di peroleh dari survei merupakan hasil gabungan dari keduanya, bila arah medan magnet remanen sama dengan arah medan magnet induksi maka anomalinya bertambah besar, demikian sebaliknya. Dalam survei magnetik, efek medan remanen akan diabaikan apabila anomali medan magnet kurang dari 25 % medan magnet bumi (Telford, 1990). Adanya anomali magnet menyebabkan perubahan dalam medan magnet total bumi dan dapat dituliskan sebagai berkut:
diamagnetik, paramagnetik, ferromagnetik, ferrimagnetik dan antifferomagnetik. Berikut penjelasan masing-masing bagian:
1. Diamagnetik
Batuan diamagnetik mempunyai harga suseptibilitas k negatif, sehingga intensitas imbasan dalam batuan atau mineral tersebut mengarah berlawanan dengan gaya medan magnet, seperti yang terlihat pada Gambar 7. Contoh batuan diamagnetik antara lain : marmer, bismuth dan kuarsa.
Gambar 7. Spin Elektron Bahan Diamagnetik
2. Paramagnetik
Gambar 8. Spin Elektron Bahan Paramagnetik
3. Ferromagnetik
Atom-atom dalam bahan ferromagnetik memiliki momen magnet dan interaksi antara atom-atom tetangganya begitu kuat sehingga momen semua atom dalam suatu daerah mengarah sesuai dengan medan magnet luar yang diimbaskan, seperti yang terlihat pada Gambar 9. Contohnya : besi, cobalt dan nikel.
Gambar 9. Spin Elektron Bahan Ferromagnetik
4. Antifferomagnetik
Gambar 10. Spin Elektron Bahan Antiferromagnetik
5. Ferrimagnetik
Bahan-bahan dikatakan ferrimagnetik bila momen magnet pada dua daerah magnet saling berlawanan arah satu terhadap lainnya, seperti yang terlihat pada Gambar 11. Harga k cukup tinggi dan bergantung pada temperatur. Contohnya adalah titanium.
Gambar 11. Spin Elektron Bahan Ferrimagnetik
E. Tinjauan Sistem Panas Bumi
Semua aspek tersebut di atas diidentifikasi dengan penyelidikan menggunakan metode yang didasari disiplin ilmu pengetahuan kebumian geologi, geokimia, geofisika, teknik reservoir dan pemboran. Program pengembangan sumber daya panas bumi biasanya dilakukan dalam empat tahapan, yaitu: peninjauan, eksplorasi, produksi dan konstruksi.
Propinsi Lampung berada pada jalur vulkanik yang memanjang dari Sumatera sampai Maluku, sehingga dapat diharapkan adanya sumber daya panas bumi. Sampai saat ini tercatat beberapa prospek yaitu Teluk Betung, G. Sekincau, Way Ratai, Suoh Antatai yang diketahui dari survey pendahuluan, dan Ulubelu serta Rajabasa-Kalianda dalam tahap eksplorasi.
Kerak bumi dan mantel atas yang bersifat padat disebut Litosfer (Litosphere), ketebalan litospera tidak sama di semua tempat. Di bawah samudera tebalnya sekitar 50 km, sedangkan di bawah benua 100 km. Lapisan di bawah litospera adalah astenosfer (astenosphera) merupakan lapisan plastis (tidak kaku), lapisan ini mencapai kedalaman 500 km di dalam selubung. Tumbukan (subduction) kerak benua dan kerak samudera menyebabkan litospera akan menyusup masuk ke astenospera yang bersuhu tinggi, sehingga dapat meleburkan kerak samudera yang berada di atas litospera. Hasil peleburan kerak samudera tersebut akan menghasilkan magma.
kandungan Si O2 yaitu 50%, 60%, dan 70%, masing-masing basaltik, andesitik
dan riolitik. Sedangkan batuan yang dihasilkan adalah basalt, andesit, dan riolit. Kandungan SiO2 dan suhu, mengontrol kekentalan (viscosity) magma.
Tinggi kandungan SiO2 serta suhu yang rendah akan menghasilkan magma
dengan kekentalan tinggi atau sukar mengalir (mendekati padat). Sebaliknya kandungan SiO2yang rendah serta suhu yang tinggi akan menghasilkan magma
yang cair dengan tekanan yang cukup besar sehingga mampu menerobos sampai kepermukaan, dan biasanya sampai bentuk lelehan. Tetapi secara umum tingkat kepadatan magma lebih rendah daripada batuan padat yang merupakan asal magma tersebut.
Setelah terbentuk magma dengan densitas rendah akan berusaha mendorong ke atas pada batuan yang menutupinya dan perlahan-lahan bergerak ke atas. Proses pergerakan ini sepenuhnya dikontrol oleh tekanan yang dihasilkan oleh suhu magma tersebut. Tekanan pada magma akan sebanding dengan kedalaman, sehingga saat magma mengintrusi batuan diatasnya maka tekanan perlahan-lahan akan berkurang.
yang terperangkap pada kedalaman tertentu akan mengalami proses pedinginan yang sangat lambat, ratusan bahkan ribuan tahun, sehingga panas dari magma tersebut dapat dimanfaatkan sebagai sumber panas bumi.
F. Koreksi Variasi Harian
Koreksi ini timbul karena adanya aktivitas matahari pada siang hari yang menyebabkan terionisasinya elektron-elektron di atmosfir, sehingga muncul medan magnet sekunder yang terdekteksi oleh sensor alat. Medan magnet terukur ini akan bersuperposisi dengan medan magnet anomali. Dengan demikian harga intensitas magnet dalam satu hari tidak dapat diprediksi karena sifatnya berubah-ubah secara acak. Untuk menghilangkan pengaruh medan luar terhadap medan pengukuran dilakukan koreksi.
G. Koreksi IGRF
Intensitas medan utama magnet bumi mempunyai orientas tertentu pada setiap titik di bumi. Hal ini karena medan utama magnet bumi bervariasi terhadap waktu dan tepat (± 1 s/d 5 tahun) oleh sebab itu harga medan magnet tersebut telah ditetapkan dengan International Geomagnetic Reference Field (IGRF). Koreksi data magnet bumi dilakukan dengan cara mengurangkan data magnet yang terekam pada alat medan magnet bumi tersebut, maka besarnya anomali magnet total untuk setiap titik amat pengukuran adalah :
T = Tobs+Tvh–TIGRF (10)
dimana :Tobs : Harga medan magnet terukur
Tvh : Variasi harian medan magnet terukur
H. Transformasi Reduksi ke Kutub
Data anomali medan magnet total hasil kontinuitas ke atas kemudian direduksi ke kutub dengan tujuan dapat melokalisasi daerah-daerah dengan anomali maksimum tepat berada di atas tubuh benda penyebab anomali, sehingga dapat mempermudah dalam melakukan interpretasi. Reduksi ke kutub dilakukan dengan cara membuat sudut inklinasi benda menjadi 90o dan deklinasinya 0o. Hal ini dilakukan karena pada kutub magnetik arah dari medan magnet bumi ke bawah dan arah dari induksi magnetisasinya ke bawah juga. Data hasil dari reduksi ke kutub ini sudah dapat dilakukan interpretasi kualitatif.
Metode reduksi ke kutub magnetik bumi dapat mengurangi salah satu tahap yang rumit dari proses interpratasi, dimana anomali medan magnetik menunjukkan langsung posisi bendanya. Proses transformasi reduksi ke kutub dilakukan dengan mengubah arah magnetisasi dan medan utama dalam arah vertikal, tetapi masih disebabkan oleh sumber yang sama.
I. Kontinuasi ke Atas
V. HASIL DAN INTERPRETASI
A. Pengolahan Data
Proses pengolahan yaitu berawal dari pengambilan data di daerah prospek panas bumi daerah penelitian, kemudian data yang diperoleh diolah dengan menggunakan program surfer 8.0 yaitu untuk mengetahui peta kontur anomali medan magnet total serta kita dapat mengetahui anomali magnetik tinggi dan rendah di daerah penelitian, seperti yang terlihat pada Gambar 12.
Gambar 12. Peta Kontur Anomali Daerah Penelitian
0 2000 4000 6000 8000 10000 12000
1. Transformasi Reduksi ke Kutub
Pengolahan dengan menggunakan proses transformasi reduksi ke kutub bertujuan untuk membawa data anomali medan magnet total dipole ke monopole. Reduksi ke kutub merupakan bentuk konversi anomali magnetik yang terukur pada suatu daerah dengan inklinasi magnetik menengah, menjadi suatu pendekatan nilai semu yang pengukuranya dikumpulkan pada kutub (daerah vertikal). Jadi dalam proses reduksi ke kutub benda-bendanya seolah dimagnetisasi secara vertikal dan diletakan dalam daerah kutub magnetik (utara/ selatan dengan I= ±900), seperti tampak pada Gambar 13.
Gambar 13. Anomali medan magnet total reduksi ke kutub
Pada arah magnetisasi yang vertikal seperti di daerah kutub, garis-garis gaya dari magnet induksi akan simetri di sekitar sumbu vertikal yang melalui pusat benda. Garis-garis gaya tersebut pada daerah di atas garis pengukuran, akan berarah ke bawah dan akan memperkuat medan magnet bumi
0 2000 4000 6000 8000 10000 12000
sehingga bentuk anomali akan negatif. Sedangkan bila lintang magnetnya pada arah 450, maka kutub-kutubnya akan terdistribusi secara simetri terhadap arah medan magnet.
2. Kontinuasi ke Atas(upward continuation)
Upward continuation bertujuan untuk mengurangi efek dari sumber yang sangat dangkal untuk melokalisir penyebab anomali. Semakin tinggi dilakukanya pengangkatan maka akan semakin mengurangi pengaruh sumber anomali yang dangkal dan sebaliknya akan lebih menonjolkan pengaruh sumber anomali dari sumber yang lebih dalam. Data hasil transformasi tersebut selanjutnya dibuat kontur seperti yang terlihat pada Gambar 14.
Gambar 14. Anomali medan magnet total hasil kontinuasi ke atas 0 2000 4000 6000 8000 10000 12000
B. Pemodelan
Pengolahan data pada penelitian yang telah dilakukan dengan program surfer 8.0. Akan tetapi hasil pengolahan ini hanya memberikan informasi kualitatif dari posisi sumber anomali tersebut, sedangkan untuk geometri dan kedalaman sumber belum dapat di ketahui. Oleh karena itu, untuk memproleh informasi secara kuantitatif kita harus melakukan pemodelan dalam hal ini model 2D dengan menggunakan ProgramMag2DC.
Selanjutnya membuat model yaitu dengan melakukan slice pada pada peta kontur anomali magnetik sehingga di dapatkan data berupa lintasan yang kemudian menjadi input pada proses pengolahan menggunakan program Mag2DC. Input pengolahan dengan program Mag2DC adalah menggunakan
parameter profil lintasan seperti Profile Bearing, Reference Heigt, Maximum Depth, IGRF, Inklinasi, Deklinasi, dan nilai suseptibilitas. Dengan metode
Gambar 15. Hasil Pemodelan 2D dengan MAG2DC
Pada pembuatan model 2D akan diperoleh nilai kontras suseptibilitas daerah penelitian, dan dari harga suseptibilitas kita akan memperoleh informasi mengenai jenis batuan daerah tersebut dengan cara melihat tabel nilai suseptibilitas, seperti yang terlihat pada Gambar 15.
Pada pemodelan berikutnya yaitu membuat model 2D hasil pengolahan kontinuasi ke atas (upward continuation), yaitu dengan melakukan slice pada lintasan tersebut diperoleh profil model daerah itu. Profil yang diperoleh selanjutnya dimasukan kedalam software Mag2DC sebagai data masukan, dengan metode “trial and eror” yaitu dengan mencocokan profil hasil observasi, sehingga profil hasil perhitungan dapat menyerupai profil hasil observasinya, agar diperoleh perkiraan bentuk geometri maupun kedalaman dari profil tersebut.
informasi jenis batuan daerah penelitian dengan cara menjumlahkan harga kontras suseptibilitas pada pemodelan dengan harga suseptibilitas lingkunganya. Hasil dari pemodelan pada slice lintasan yang terdapat pada Gambar 16.
Gambar 16. Pemodelan 2D pada Kontinuasi ke Atas
C. Interpretasi Data
anomali rendah tersebut berkaitan dengan demagnetisasi batuan akibat panas yang dilepaskan dari suatu lapangan panas bumi, sedangkan anomali sedang ataupun tinggi tidak merupakan sasaran dalam penelitian. Dengan demikian aspek anomali rendah lebih diutamakan dalam pembahasan ini.
Hasil penelitian magnetik dapat dilihat pada peta kontur anomali medan magnet total yaitu pada Gambar 13. Anomali magnet ini dikelompokan dalam dua kelompok anomali yaitu anomali magnet rendah dan anomali magnet tinggi. Daerah penelitian merupakan satuan gunung api muda berumur plistosen dan holosen serta litologi daerah adalah lava andesit-basal, breksi dan tuff yang tersebar di daerah bukit barisan yang mencapai beberapa ratus meter.
kawah di komplek Gunung Rajabasa. Sedikitnya terdapat empat buah kawah, yaitu kawah puncak Gunung Belerang, kawah Puncak Gunung Rajabasa, kawah Way Belerang, serta kawah Simpu. Selain berakibat pada kondisi pada singkapan yang sudah ada dan mempengaruhi pola morfologi di sekitarnya, akibat struktur ini memicu munculnya beberapa kelompok mata air panas di sekitar komplek Gunung Rajabasa.
Informasi geologi yang diperoleh menunjukan bahwa posisi dari benda penyebab anomali medan magnet total tersebut merupakan daerah manifestasi panas bumi yaitu ditandai dengan ditemukanya sesar dan kontak litologi antara endapan sedimen dan piroklastik.
2. Interpretasi Kuantitatif
Untuk melakukan interpretasi mengenai posisi sumber prospek panas bumi secara kuantitatif dilakukan dengan pemodelan dengan menggunakan program Mag2DC. Metode pemodelan dengan metode magnetik yaitu dengan mencocokan antara data observasi dan data perhitungan “trial and error”. Pemodelan yang dilakukan untuk menggambarkan bentuk yang hampir sama dengan bentuk benda yang ada di alam sebenarnya (Lippmann dan Bodvarson, 1983).
menghasilkan hasil yang realistik.
Adapun hasil pemodelan yang di dapat dari slice lintasan kontur anomali medan magnet total yaitu sebagai berikut:
Intensitas magnet : 48000 Am-1
Kontras suseptibilitas : 2,0 Am-1
Kedalaman bodi : 1500 m
Hasil dari pemodelan dari lintasan yang diambil pada peta anomali medan
magnet hasil kontinuasi ke atas (upward continuation), yaitu sebagai berikut:
Intensitas magnet : 48000 Am-1
Kontras suseptibilitas : 2,2 Am-1
Kedalaman bodi : 1300 m
Tanjung Karang. Karena pemalihan mereka nisbi berderajat lebih tinggi, mereka selalu dianggap berumur lebih tua daripada runtunan permo-Karbon lainya yang tersingkap di tempat lain di Sumatera.
Gunung Rajabasa merupakan kerucut termuda. Produk pertama dari gunung rajabasa adalah aliran piroklastik yang kemudian disusul oleh produk yang berupa aliran lava. Lava produk ini kemudian mengalami differensiasi pada lava produk berikutnya menjadi lava basaltis andesit. Sebagian besar batuan yang berada di sekitar daerah penelitian adalah batuan beku andesit yang mempunyai kerentanan magnet 2,00 Am-1.
VI. KESIMPULAN
A. Kesimpulan
Dari hasil penelitian dan interpretasi, maka dapat diambil kesimpulan bahwa:
1. Kenampakan peta anomali magnet total, daerah potensi panas bumi Gunung Rajabasa Kalianda Lampung Selatan ditandai dengan anomali rendah dan tinggi.
2. Proses pembuatan model pada peta kontur anomali magnet total serta dengan menggunakan program Mag2DC, surfer 8.0 dan fortran power station maka diperoleh model dengan tebal bodi 3700 meter pada kedalaman bodi 1500 meter di bawah permukaan bumi dengan kontras suseptibilitas 2,0 A m-1.
3. Proses pembuatan model dengan menggunakan peta kontur anomali medan magnet total hasil reduksi ke kutub dan kontinuasi ke atas di dapatkan model dengan tebal bodi 4500 meter pada kedalaman 1300 meter di bawah permukaan bumi dengan kontras suseptibilitas 2,2 A m-1.
5. Hasil interpretasi kualitatif anomali medan magnet menunjukan terdapat anomali rendah yang memanjang relatif berarah dari Barat ke Timur mengidentifikasikan adanya sesar normal di sekitar mata air panas sebagai pengontrol adanya empat sistem panas bumi di wilayah tersebut.
B. Saran
Oleh BASTARI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS LAMPUNG
Puji dan syukur penulis ucapkan kehadirat Allah SWT atas segala nikmat yang telah diberikan, sehingga penulis dapat menyelesaiakan skripsi yang berjudul “Anomali Medan Magnetik di Daerah Panas Bumi Gunung Rajabasa Kalianda, Lampung Selatan” sebagai salah satu syarat mengambil gelar strata satu (S-1) di Jurusan Fisika, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Lampung.
Skripsi penelitian ini berisis tentang latar belakang penelitian, keadaan Geografis dan Geologi daerah penelitian, teori yang mendasari, metodelogi yang dilakukan pada saat penelitian, hasil dari kegiatan penelitian dan pembahasan serta kesimpulan.
Penulis menyadari bahwa dalam penulisan skripsi ini masih terdapat kekurangan. Oleh karena itu, perlu adanya kritik dan saran yang membangun demi kesempurnaan dimasa yang akan datang. Penulis mengucapkan terimakasih kepada semua pihak yang telah membantu dalam proses penelitian dan pembuatan skripsi sehingga dapat terselesaikan.
mendapat petunjuk .
(AN-NAHL: Ayat 15)
..Jika kamu menghitung-hitung nikmat Allah, niscaya
kamu tak dapat menentukan jumlahnya. Sesungguhnya
Allah benar-benar maha pengampun lagi maha penyayang .
(AN-NAHL: Ayat 18)
Bukan kesulitan yang membuat kita takut melangkah,
tetapi ketakutan itulah yang mempersulit .
Dengan ini saya menyatakan bahwa dalam skripsi ini tidak terdapat karya yang pernah dilakukan orang lain, dan sepanjang pengetahuan saya juga tidak terdapat karya atau pendapat yang ditulis atau diterbitkan oleh orang lain, kecuali yang secara tertulis diacu dalam naskah ini sebagaimana disebutkan dalam daftar pustaka, selain itu saya menyatakan pula bahwa skripsi ini dibuat oleh saya sendiri.
Apabila pernyataan saya ini tidak benar maka saya bersedia dikenai sangsi sesuai dengan hukum yang berlaku.
Bandar Lampung, 10 Februari 2012
mencurahkan kasih sayang yang tak ternilai harganya sehingga menjadi insan yang dewasa, mandiri dalam menjalani aktifitas disaat kuliah, terutama saat penyusunan skripsi.
Adik-adikku (Bahroni, Mut Mulyani, Adi, Supri dan Suryani) dan Berly Waryanti, S.A.N, sebagai motivator penulis saat jatuh dari kegagalan untuk segera bangkit menuju impian yang didambakan bersama. Senyum, canda dan tawa selalu mewarnai hari-hari kita. Semoga dapat tercapai semua cita-cita yang diimpikan.
Penulis dilahirkan di Bandar Lampung pada tanggal 12 mei 1987, sebagai anak pertama dari enam bersaudara. Pendidikan yang pernah ditempuh adalah Sekolah Dasar (SD) Negeri 2 Way Gubak Bandar Lampung diselesaikan pada tahun 2000. Sekolah Menengah Pertama (SMP) Tiara Bhakti Bandar Lampung di selesaikan pada tahun 2003. Sekolah Menengah Kejuruan (SMK) Dharma Utama Bandar Lampung diselesaikan pada tahun 2006. Pada tahun yang sama penulis di terima sebagai mahasiswa Universitas Lampung Jurusan Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam melalui jalur Seleksi Nasional Masuk Perguruan Tinggi Negeri (SNMPTN).
Assalamu’alaikum Wr. Wb.
Puji dan syukur hanyalah milik Allah SWT, atas limpahan rahmat dan hidayah-Nya yang diberikan sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul
“ANOMALI MEDAN MAGNETIK DI DAERAH PANAS BUMI GUNUNG
RAJABASA KALIANDA LAMPUNG SELATAN” sebagai salah satu syarat
untuk mencapai gelar Sarjana Sains (S.Si) pada jurusan Fisika, Fakultas MIPA, Universitas Lampung.
Penulis menyadari bahwa penulisan skripsi ini dapat terwujud karena partisipasi banyak pihak. Dengan segala kerendahan hati dan rasa hormat, penulis mengucapkan banyak terima kasih atas kebaikan, kesabaran, dan kenangan terindah pada :
1. Bapak Prof. Suharso, Ph.D. sebagai Dekan Fakultas Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Lampung.
2. Ibu Dra. Dwi Asmi, M.Si., Ph.D. sebagai ketua jurusan Fisika Fakultas Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Lampung. 3. Bapak Prof. Drs. Suharno, M.S., Ph.D. selaku pembmbing I atas segala
bimbingan, arahan, dan diskusinya selama ini.
dukungan, doa, kasih sayang, dan motivasinya.
8. Berly Waryanti, S.A.N sebagai motivator hidup penulis yang telah memberikan saran dan kritiknya.
9. Kak Septo, Ahmad, Dwi, Ajo, Johan, Dina, Rido, Rio, Kiki, Irfan, Ulil, Mb Maria dan adek-adek tingkat Teknik Geofisika yang telah memberikan saran dan kritiknya dalam penyusunan.
10. Seluruh Dosen Jurusan Fisika FMIPA atas ilmu yang telah diberikan serta staff dan karyawan di Jurusan Fisika.
11. Teman-teman konter (Mas Too, beni, Mba Santi, Mb Anggi, Mb Mira, Mas Sigit, Pak Hartono) terimakasih untuk semangatnya.
12. Adek-adek tingkat Jurusan Fisika (Budiman, Juju, ade, Reka, Ali, Benhart, Mardi, Ulfa) dan angkatan 2007, 2008, 2009, dan 2010 yang tidak saya sebutkan.
13. Semua Pihak yang tidak disebutkan, terima kasih atas segalanya.
Wassalamu’alaikum Wr. Wb.
Bandar Lampung, Februari 2011 Penulis,
