PEMODELAN 3D MAGNETIK MENGGUNAKAN MAG3D UNTUK IDENTIFIKASI SEBARAN BIJIH BESI DI DAERAH “RAM-UNILA”

PEMODELAN 3D MAGNETIK MENGGUNAKAN MAG3D UNTUK IDENTIFIKASI SEBARAN BIJIH BESI DI DAERAH “RAM-UNILA”

Oleh

ARDI MAULANA RACHMAWIANA

Skripsi

Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Mencapai Gelar

SARJANA TEKNIK

Pada

Jurusan Teknik Geofisika Universitas Lampung

JURUSAN TEKNIK GEOFISIKA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS LAMPUNG

ABSTRACT

3D MAGNETIC MODELING USING MAG3D TO IDENTIFY

THE DISTRIBUTION OF IRON ORE IN THE AREA OF

“RAM-UNILA”

By

ARDI MAULANA RACHMAWIANA

Upward Continuation process to be done because he wanted to see how the boundary where the body of iron ore minerals, and Reduction To The Pole was done because initially dipole magnetic anomalies, the process is carried out so that its response to the monopole magnetic anomalies that are very helpful in the 2D modeling. Zone of iron ore mineralization in the study area from 2D modeling results the model predicted the existence of iron ore minerals with susceptibility contrast amounted to 0.8585 cgs (103 _{SI), 1.0100 cgs (10}3 _{SI), 0.7100 cgs (10}3 _SI) with thickness of about 35 until 50 meters which can be found at a depth of 25 meters. Results of 3D modeling where the body produces iron ore mineral is seen at a depth of 15 meters. Which is the value of susceptibility contrast to 0.100 cgs (103 _{SI) to 0.122 cgs (10}3 _{SI) and a granite rock, iron oxide, pyrite, and tuff of which} are associated with the iron ore. Interpretation of results in 2D, 3D and regional geological information showed that the depth of the iron ore minerals associated with granitic rocks, iron oxides, pyrite, and iron tuff located at a depth of 15-30 meters.

ABSTRAK

PEMODELAN 3D MAGNETIK MENGGUNAKAN MAG3D

UNTUK IDENTIFIKASI SEBARAN BIJIH BESI DI DAERAH

“RAM-UNILA”

Oleh

ARDI MAULANA RACHMAWIANA

Proses pengangkatan ke atas dilakukan karena ingin melihat seberapa dalam batas keberadaan tubuh mineral bijih besi, dan reduksi ke kutub dilakukan karena pada awalnya anomali magnetik masih bersifat dipole, proses ini dilakukan agar respon anomali magnetik nya menjadi monopole sehingga sangat membantu dalam pemodelan 2D-nya. Zona mineralisasi bijih besi di daerah penelitian ini dari hasil pemodelan 2D diperkirakan model keberadaan mineral bijih besi dengan kontras suseptibilitas sebesar 0.8585 cgs (103 _{SI), 1.0100 cgs (10}3 _{SI), 0.7100 cgs (10}3 _SI) dengan ketebalan sekitar 35 sampai 50 meter yang dapat ditemukan pada kedalaman 25 meter. Hasil dari pemodelan 3D menghasilkan keberadaan body mineral bijih besi sudah terlihat pada kedalaman 15 meter. Yang mana berada pada nilai kontras suseptibilitas 0.100 cgs (103 _{SI) sampai 0.122 cgs (10}3 _{SI) dan} merupakan batuan granit, oksida besi, pirit, dan tuf besi yang kesemuanya berasosiasi dengan bijih besi. Dari hasil interpretasi secara 2D, 3D dan informasi geologi daerah penelitian menunjukkan bahwa kedalaman mineral bijih besi yang berasosiasi dengan batuan granit, oksida besi, pirit, dan tuf besi berada pada kedalaman 15-30 meter.

! :,'.

i l, :

::.1

,t:; _{..: .} .:

.

,, .,-,:rsg,{n{Bf

.::.;,.:r. _{,r . .}

-'

j:lt..UggOlI"t=1I:, 1,.:;?!{.sr$-!r{![A{.rlo-4odiol_\t

Bu8.t.,t4smti du _{_BriBin} 6IN

-!piv,

: e/vlslsc[mA[s.ulN -:L!

.:::i

:!f ^- I

6.yllNfl-ntvu,

gvuflvo

r(I

Isf,8

HrfIfl

NYTtYf,flS

ISYTIJLtNflflI

XIIINII

OECYHI

EISZ reqoptg 69 : rsdpqg uer[-1'snp1 pEEuul

Tsaoztot66r

or

Y'tr:(t !uq"t;Y

,,s

, ii'i

"

.: .. .: -,t..,,:.: :::

,- . 8unrtrurel se'[srequ;1

Tu{oI

su1lnr1ud

trlI,lI'1S'S'u1pnu+ag,,:pcmqy'r{I

:,

EurOrurqruad u?)[ng Ifn8uad

ffi

ww

R

D

,@1

,v

w

_U

'I'ltt

_{"tS:S'1pu1sng} : srr"lsqes

:

_BOIO)

rfn8ua6

urII

,I

'A'qi ''rS'W'rS'{'ouruqng 'sr(

Jord :

€l0Z reqop16 '8tmdtueT reptreg

'n{Blreq Euez( umlnq ueEueP

lsnses rsEues leue>lp slpesJeq edes

uleu

rsueq rypp 1uI e,(es trsqe(ured qlqedy

'l4pues e,(es qslo rBnqlp pr 1sdp1s

"ral1cq elnd uulepfueul

u,(?s n{ qeles 'e{u}snd

rsgrsp rrrBIBp rlerpnqeslp uuuruleEeges ruI qu:lseu tIrBIep ncerp sqnpel Bmcos EuBd

lpncq

't4q 6wro qelo us:pnre{p ne1e slpl}tp 6ua( pdepusd nep ofre4 $depret

{Bplr eEn[ u,(es uunq4e8uedes Etrefuedes u?p 'uIBI Euero llelo urlln{Pup tlolrled tue,( e{.ler1 pd?pret _{BpIl

uI rsdlqs

uIBIep u/rrqeq uelqe{ueur e,(us p1 ttuEueq

DAFTAR ISI

ABSTRACT ...i

ABSTRAK ... ii

HALAMAN JUDUL ... iii

PENGESAHAN... iv

PERNYATAAN ... v

RIWAYAT HIDUP ... vi

MOTTO ... vii

PERSEMBAHAN ...viii

KATA PENGANTAR ... ix

SANWACANA ... x

DAFTAR ISI ... xii

DAFTAR GAMBAR ... xv

DAFTAR TABEL ...xviii

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang ... 1

1.2 Tujuan Penelitian ... 1

1.3 Batasan Masalah... 2

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Geologi Regional ... 3

2.1.1. Tatanan tektonika ... 3

2.1.2. Geologi lembar Tanjung Karang ... 3

2.2 Geologi Daerah Penelitian ... 5

2.3 Proses Pembentukan Mineral Primer ... 10

2.3.1. Fase magmatik cair ... 11

2.3.2. Fase pegmatitik ... 11

2.3.3. Fase pneumatolitik ... 12

2.3.4. Fase hidrotermal ... 12

2.3.5. Fase vulkanik ... 13

2.4 Pembentukan Mineral Bijih Besi di Daerah Penelitian ... 14

BAB III TEORI DASAR 3.1 Prinsip Dasar Magnetik ... 15

3.1.1. Gaya magnetik ... 15

3.1.2. Kuat medan magnetik ... 15

3.1.3. Intensitas magnetik ... 16

3.1.4. Medan magnetik induksi dan magnetik total ... 16

3.1.5. Kemagnetan bumi ... 18

3.1.6. Kutub geomagnetik ... 19

3.1.7. The international geomagnetic reference field ... 21

3.2 Suseptibilitas Batuan ... 22

xiv

3.2.2. Paramagnetik ... 23

3.2.3. Ferromagnetik ... 24

3.3 Reduksi Ke Kutub (Reduction To The Pole) ... 26

3.4 Kontinuasi Ke Atas (Upward Continuation) ... 28

3.5 Prinsip Pemodelan Inversi 3 Dimensi ... 30

BAB IV METODOLOGI PENELITIAN 4.1 Waktu dan Tempat Pelaksanaan ... 31

4.2 Alat dan Bahan ... 31

4.3 Hasil Pengambilan Data dan Pengolahan Data ... 32

4.4 Diagram Alir Penelitian... 36

BAB V HASIL DAN INTERPRETASI 5.1 Analisa Kualitatif ... 37

5.2 Analisa Kuantitatif 2 Dimensi ... 40

5.3 Analisa Kuantitatif 3 Dimensi ... 42

BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN 6.1 Kesimpulan ... 48

6.2 Saran ... 49

DAFTAR TA

BEL

Tabel Halaman

1. Suseptibilitas mineral diamagnetisme ... 23

2. Suseptibilitas mineral paramagnetisme ... 24

3. Suseptibilitas batuan dan mineral... 25

4. Koefisien kontinuasi ke atas ... 29

DAFTAR

GAMBAR

Gambar Halaman

1. Penyebaran batuan di Paparan Sunda dan Asia Tenggara ... 4

2. Peta geologi lembar Tanjung Karang ... 5

3. Lokasi penelitian pada peta geologi lembar Tanjung Karang ... 6

4. Penampang lintasan DE ... 6

5. Statigrafi daerah penelitian ... 7

6. Contoh induksi magnetik pada bahan magnetik ... 17

7. Total anomali medan magnet dihasilkan dari body lokal magnet, (a). Famb memiliki harga ribuan nT, (b). Sebuah body memiliki induksi magnet (Find) dengan harga ratusan nT sehingga total medan magnet adalah jumlah (Find) dan (Famb), (c). Profil anomali total ∆(F) dari pengurangan medan magnet total (F) oleh medan magnet kerak (Famb) ... 18

8. (a). Deklinasi adalah besar sudut penyimpangan arah medan magnet terhadap arah utara-selatan geografis, (b). Inklinasi adalah besar sudut penyimpangan arah magnet terhadap arah horisontal ... 19

9. 7 (tujuh) variabel magnetik : (F) adalah total intensitas, (H) adalah horisontal intensitas, (X) adalah north component, (Y) adalah east component, (Z) adalah vertical component, (I) adalah inklinasi geomagnetik, (D) adalah deklinasi geomagnetik. ... 20

10.Sebuah anomali magnetik sebelum dan setelah reduksi ke kutub ... 27

11.Ilustrasi kontinuasi ke atas ... 28

13.Perhitungan data medan magnetik di lokasi penelitian yang telah

disesuaikan pada saat survei magnetik tanggal 10 desember 2012. ... 33

14.Diagram alir pengolahan data ... 36

15.Peta kontur anomali magnet total dan data bor (coring); dimana lingkaran ungu adalah coring bijih besi, dan lingkaran hijau adalah overburden coring. Garis putus-putus merupakan pendugaan lokasi keberadaan anomali ... 38

16.Peta kontur kontinuasi ke atas (upward continuation) dan data bor ... 39

17.Peta kontur reduksi ke kutub (reduced to the pole) dan data bor ... 40

18.Model 2D slicing A-A’ pada peta kontur reduksi ke kutub ... 41

19.Model 2D slicing B-B’ pada peta kontur reduksi ke kutub ... 42

20.Model 2D slicing C-C’ pada peta kontur reduksi ke kutub ... 42

21.Model 3D anomali magnet total ... 43

22.Model 3D data bor (coring); dimana lingkaran ungu adalah coring bijih besi, dan lingkaran hijau adalah overburden coring ... 44

23.Model 3D kontinuasi ke atas (upward continuation) ... 45

24.Model 3D kontinuasi ke atas (upward continuation) setelah cutoff; (a) tampak atas dilihat dari sudut barat-daya, (b) tampak samping dilihat dari sudut barat-daya ... 46

BAB I

P

ENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Eksplorasi akan sumberdaya alam terus dikembangkan seiring dengan

kebutuhan pasar yang terus menigkat dari waktu ke waktu, dan juga metode

eksplorasi yang digunakan terus dikembangkan mengingat efisiensi akan biaya

yang perlu dikeluarkan nantinya. Agar hasil tambang dapat memenuhi kebutuhan

pasar maka ketepatan akan ditemukannya keberadaan mineral bijih besi yang

memiliki nilai ekonomis harus cepat, tepat dan optimal.

Metode Magnetik merupakan salah satu metode geofisika yang sering

digunakan sebagai survei pendahuluan pada eksplorasi batuan mineral diantaranya

mineral emas, perak, timah, besi, uranium, dll. Ketelitian pengukuran metode

magnetik ini relatif tinggi dan pengoperasian di lapangan relatif sederhana, mudah

dan cepat.

1.2. Tujuan Penelitian

Adapun tujuan dari dilakukannya penelitian ini yaitu :

2. Interpretasi model geologi bawah permukaan dan bodi bijih besi dalam

bentuk 3D.

1.3. Batasan Masalah

Pada penelitian ini ruang lingkup dan batasan masalah meliputi :

1. Data yang digunakan meliputi data sekunder anomali magnet total.

2. Data sekunder coring sebagai pembanding.

3. Analisa zona mineralisasi.

4. Analisa geometri benda anomali melalui proses; reduksi ke kutub,

pengangkatan ke atas dan modeling 3D.

1.4. Manfaat Penelitian

Adapun manfaat dari dilakukannya penelitian ini yaitu :

1. Mendapatkan informasi distribusi mineralisasi dan geometri bijih besi yang

dapat dimanfaatkan untuk tujuan eksplorasi.

2. Selain informasi keberadaan sumberdaya, metoda magnetik juga dapat

memberikan informasi secara lebih rinci mengenai letak benda atau tubuh

bijih besi.

3. Secara umum penerapan metoda geofisika dalam eksplorasi mineral bijih besi

memberikan manfaat khususnya nilai ekonomis, karena akan berpengaruh

terhadap optimasi rencana usaha tambang, umur tambang dan hasil yang akan

BAB II

T

INJAUAN PUSTAKA

2.1. Geologi Regional

2.1.1. Tatanan tektonika

Pulau Sumatera terletak di sepanjang tepi baratdaya Paparan Sunda, pada

Gambar 1, menjelaskan mengenai perpanjangan lempeng Eurasia ke daratan Asia

Tenggara dan merupakan bagian dari Busur Sunda. Kerak Samudra yang

mengalasi Samudra Hindia dan sebagian lempeng India-Australia telah menunjam

miring disepanjang parit Sunda di lepas pantai barat Sumatera. Penunjaman yang

terjadi di bawah Sumatera telah terjadi selama tersier (± 66 - 5.3 juta tahun yang

lalu) dan menimbulkan busur magma yang luas di pegunungan Barisan. Geologi

lembar ini terdiri atas batuan alas malihan (metamorphic rocks) pra-mesozoikum,

batuan beku mesozoikum-kenozoikum dan runtunan batuan gunung api dan

sedimen tersier-kuarter.

2.1.2.Geologi Lembar Tanjung Karang

Kompleks Gunung Kasih (Pzg) yang terdiri dari batuan malihan

(metamorphic rocks), ditafsirkan merupakan satuan geologi tertua pada lembar

Tanjung Karang. Batuan ini terdiri dari sekis, gnes, kuarsit dan pualam yang

sedimen kapur. Batuan tersebut dianggap berumur karbon awal atau lebih tua dan

kemungkinan besar mewakili contoh batuan alas kristalin yang mengalasi

cekungan sedimen tersier awal yang luas di lajur busur-belakang. Formasi

Lampung (Qtl) yang ditafsirkan mendominasi hampir seluruh wilayah pada

lembar Tanjung Karang ini terdiri dari batuan riolit-tufan dan vulkanoklastik

tufan. Kegiatan gunungapi selanjutnya yang berhubungan dengan penunjaman

lempeng samudera hindia, terjadi diseluruh busur pegunungan barisan selama

tersier yang menghasilkan batuan tuf, lava dan breksi gunungapi bersusunan

riolit-basal. Proses pengendapan selama holosen menghasilkan endapan aluvium,

batugamping dan rawa.

Gambar 1. Penyebaran batuan di Paparan Sunda dan Asia Tenggara (Mangga, dkk., 1993)

Pada lembar Tanjung Karang (Gambar 2) memiliki tiga urutan stratigrafi

5

cekungan Sumatera Selatan di lajur busur-belakang dan pegunungan barisan di

lajur busur magma yaitu Lajur Palembang dan Lajur Barisan, yang berumur antara

pra-karbon sampai kuarter (Mangga, dkk., 1993).

Gambar 2. Peta geologi lembar Tanjung Karang (Mangga, dkk., 1993)

2.2. Geologi Daerah Penelitian

Pada Gambar 3 menjelaskan mengenai lokasi penelitian (yang ditunjukkan

oleh kotak berwarna merah) berada pada lembar peta geologi Tanjung Karang,

yang didomiasi oleh batuan gunungapi berupa batuapung, batulempung dan

batupasir tufaan. Keadaan batuan berupa batuapung, batulempung dan batupasir

tufaan di daerah penelitian ini di duga berasal dari banyak produk diantaranya

Gambar 3. Lokasi penelitian pada peta geologi lembar Tanjung Karang (Mangga, dkk., 1993)

Pada Gambar 4 menjelaskan mengenai kondisi vertikal atau penampang

dari lintasan DE yang ditarik dekat sekitar Tarahan sampai Menggala yang

mencapai 69.871 km, ada beberapa formasi yang dilewati oleh penampang

lintasan ini yang hanya 15.967 km disekitar wilayah penelitian ini yaitu Kompleks

Gunung Kasih (Pzg(s),(k)), Granodiorit Sulan (Kgdsn), Granit Jatibaru (Tejg),

Diorit Sekampung (Kds), dan Formasi Lampung (Qtl), yang mana dapat dilihat

bahwa setiap formasi memiliki ketebalan yang cukup dalam namun Formasi

Lampung hanya memiliki ketebalan yang sangat tipis dikarenakan formasi ini

sangat muda.

7

Berdasarkan peta geologi lembar Tanjung Karang, pada Gambar 5.

menjelaskan mengenai urutan stratigrafi daerah penelitian yaitu batuan tertua

berada pada zaman paleozoikum (paleozoic) dan jenisnya yaitu batuan malihan

(metamorphic rocks) diantaranya adalah batuan sekis pelitan dan sedikit gnes,

juga mencakup kuarsit dengan sisipan sekis-kuarsa serisit dan batupualam, sekis

amfibol hijau, amfibol orthogenes dioritan, campuran granitoid dan sekis atau

gnes dan diterobos oleh urat granit pegmatit dari Gunung Kasih (Pzg). Kemudian

batuan termuda yaitu berada pada zaman holosen (holocene) dengan memiliki 2

variasi jenis batuannya yaitu batuan gunungapi muda; diantaranya adalah batu

lava (andesit-basal), breksi dan tuf, dan batuan endapan permukaan; diantaranya

adalah endapan rawa, dan endapan aluvium.

Gambar 5. Statigrafi daerah penelitian (Mangga, dkk., 1993). Litologi Zaman Masa Kala Umur (juta)

1

2.6

5.3 11.2

66.0 17.1 23.0 33.9 56.0

Keterangan litologi dari Gambar 5. ;

: Formasi Lampung terdiri dari riolit–dasit dan vulkanoklastika tufan,

berumur Plistosen, tersebar luas diseluruh lembar tanjung karang,

khususnya di bagian timur dan timurlaut dengan ketebalan mencapai

500 meter. Diendapkan di lingkungan terestrial-fluvial air payau.

Menindih tak selaras batuan-batuan yang lebih tua.

: Endapan Gunungapi muda berumur Plistosen dan Holosen dengan

komposisi lava andesit-basal, breksi dan tuf yang mencapai ketebalan

beberapa ratus meter yang tersebar di dekat gunung dan juga menyisip

di formasi-formasi lain.

: Formasi Tarahan berumur Paleosen–Oligosen awal yang terdiri dari

tuf dan breksi dikuasai oleh sisipan rijang dengan ketebalan mencapai

500 meter-1000 meter. Tersebar di sekitar Telukbetung, Gunung Balu

sampai Tarahan, penampang tipe di Sungai Tarahan 10 kilometer

tenggara Tanjung Karang. Diendapkan dilingkungan benua, mungkin

busur gunungapi.

: Kompleks Gunung Kasih terdiri atas runtuhan sedimen-malih dan

batuan beku-malih terdiri dari sekis, kuarsit, gnes. Sekis terdiri dari

dua jenis sekis kuarsa mika grafit dan sekis amfibol. Ditafsirkan

sebagai batuan gunung api malihan. Kuarsit, putih kecoklatan sampai

kemerahan berbutir sedang-kasar tekstur granoblastik jelas, sedimen QTL

Qhv (r, p, b,

rb)

Tpot

9

malihan tak murni. Untuk ketebalannya bisa mencapai lebih dari 2500

meter.

: Diorit Sekampung Terdaunkan terdiri atas batuan diorit dan diorit

kuarsa. Batuan terobosan dengan umur Kapur-Tengah Mesozoikum.

Dengan ketebalan lebih dari 2000 meter. Diendapkan di lingkungan

batuan beku dan batuan metamorfosa, dan terutama dalam pegmatit

granit. Diorit merupakan batuan beku intrusif terdiri terutama dari

plagioklas feldspar (biasanya andesine), biotit, hornblende, piroksen.

Ini mungkin mengandung sejumlah kecil kuarsa, microcline dan

olivin. Zirkon, apatit, sphene, magnetit, ilmenit dan sulfida terjadi

sebagai mineral tambahan. Diorit memiliki tekstur butir ukuran

sedang, kadang-kadang dengan porfiri.

: Granit Jatibaru terdiri atas batuan granit merah jambu. Batuan

terobosan dengan umur Eosen-Tersier Kenozoikum. Dengan ketebalan

lebih dari 2000 meter. Terbentuk karena proses alterasi dari mineral

utama pembentuk batuan granit yaitu teridiri dari kuarsa, potasium

feldspar dari jenis ortoklas dan mikroklin, plagioklas dari jenis

albit-oligoklas dan sedikit andesit, biotit, hornblende. Dan mineral

tambahan terdiri dari zirkon, apatit, rutil sphen dan oksida besi.

: Batuan Granit Tak Terpisahkan terdiri atas batuan granit dan

granodiorit. Batuan terobosan dengan umur Oligosen sampai Miosen-Kds

Tejg

Tengah Tersier Kenozoikum. Dengan ketebalan lebih dari 2000 meter.

Terbentuk karena proses alterasi dari mineral utama pembentuk

batuan granit yaitu teridiri dari kuarsa, potasium feldspar dari jenis

ortoklas dan mikroklin, plagioklas dari jenis albit-oligoklas dan sedikit

andesit, biotit, hornblende. Dan mineral tambahan terdiri dari zirkon,

apatit, rutil sphen dan oksida besi.

: Granodiorit Sulan terdiri atas batuan granodiorit dan tonalit. Batuan

terobosan dengan umur Kapur-Awal sampai Kapur-Tengah

Mesozoikum. Dengan ketebalan lebih dari 2500 meter. Granodiorit

adalah batuan beku plutonik, terbentuk oleh intrusi magma kaya silika,

yang mendinginkan di batolit atau tersimpan di bawah permukaan

bumi. Hal ini biasanya hanya tersingkap di permukaan setelah

pengangkatan dan erosi telah terjadi. Setara vulkanik dari granodiorit

adalah dasit. Tonalit merupakan batuan beku plutonik (intrusif),

komposisi felsic, dengan tekstur phaneritic. Feldspar hadir sebagai

plagioklas (biasanya oligoklas atau andesine) dengan 10% atau kurang

alkali feldspar. Kuarsa lebih dari 20%. Amfibol dan piroksen

merupakan mineral tambahan.

2.3. Proses Pembentukan Endapan Mineral Primer

Pembentukan bijih primer secara garis besar dapat diklasifikasikan

11

1. Fase Magmatik Cair 4. Fase Hidrotermal

2. Fase Pegmatitik 5. Fase Vulkanik

3. Fase Pneumatolitik

2.3.1. Fase magmatik cair (liquid magmatic phase)

Fase magmatik cair adalah suatu fase pembentukan mineral, dimana

mineral terbentuk langsung pada magma (diferensiasi magma), misalnya dengan

cara gravitational setting. Mineral yang banyak terbentuk dengan cara ini adalah

kromit, titamagnetit, dan petlandit. Fase magmatik cair ini dapat dibagi atas:

1. Komponen batuan mineral yang terbentuk akan tersebar merata diseluruh

massa batuan. Contoh: intan dan platina.

2. Segregasi mineral yang terbentuk tidak tersebar merata, tetapi hanya kurang

terkonsentrasi di dalam batuan.

3. Injeksi mineral yang terbentuk tidak lagi terletak di dalam magma (batuan

beku), tetapi telah terdorong keluar dari magma.

2.3.2. Fase pegmatitik (pegmatiticphase)

Pegmatitik adalah batuan beku yang terbentuk dari hasil injeksi magma.

Sebagai akibat kristalisasi pada magmatik awal dan tekanan disekeliling magma,

maka cairan residual yang mobile akan terinjeksi dan menerobos batuan

disekelilingnya sebagai dyke dan sill.

Kristalisasi dari pegmatitik akan berukuran besar, karena tidak adanya

sehingga pembekuan berjalan dengan lambat. Mineral-mineral pegmatitik antara

lain: logam-logam ringan (Li-silikat, Be-silikat (BeAl-silikat), Al-rich silikat),

logam-logam berat (Sn, Au, W, dan Mo), unsur-unsur jarang (Niobium, Iodium

(Y), Ce, Zr, La, Tantalum, Th, U, Ti), batuan mulia (ruby, sapphire, beryl, topaz,

turmalinrose, kuarsa merah, batuan kristal).

2.3.3. Fase pneumatolitik (pneumatoliticphase)

Pneumatolitik adalah proses reaksi kimia dari gas dan cairan dari magma

dalam lingkungan yang dekat dengan magma. Dari sudut geologi, ini disebut

kontak-metasomatisme, karena adanya gejala kontak antara batuan yang lebih tua

dengan magma yang lebih muda. Mineral kontak ini dapat terjadi bila uap panas

dengan temperatur tinggi dari magma kontak dengan batuan dinding yang reaktif.

Mineral-mineral kontak yang terbentuk antara lain: wolastonit (CaSiO3),

amphibol, kuarsa, epidot, garnet, vesuvianit, tremolit, topaz, aktinolit, turmalin,

diopsit, dan skarn.

2.3.4. Fase hidrotermal (hydrothermalphase)

Hidrotermal adalah larutan sisa magma yang bersifat “aqueous” sebagai

hasil diferensiasi magma. Hidrotermal ini kaya akan logam-logam yang relatif

ringan, dan merupakan sumber terbesar (90%) dari proses pembentukan endapan.

Berdasarkan cara pembentukan endapan, dikenal dua macam endapan

13

1. Cavity filing, mengisi lubang-lubang (opening-opening) yang sudah ada di

dalam batuan.

2. Metasomatisme, mengganti unsur-unsur yang telah ada dalam batuan

dengan unsur-unsur baru dari larutan hidrotermal.

Berdasarkan cara pembentukan endapan, dikenal beberapa jenis endapan

hidrotermal, antara lain ephitermal (T 0o_C-200o_{C), mesotermal (T 150}o_C-350o_C),

dan hipotermal (T 300o_C-500o_{C). Setiap tipe endapan hidrotermal diatas selalu}

membawa mineral-mineral yang spesifik, berikut alterasi yang ditimbulkan

berbagai macam batuan dinding. Tetapi mineral-mineral seperti pirit (FeS2),

kuarsa (SiO2), kalkopirit (CuFeS2).

2.3.5. Fase vulkanik (vulcanicphase)

Endapan fase vulkanik merupakan produk akhir dari proses pembentukkan

bijih secara primer. Sebagai hasil kegiatan fase vulkanik adalah:

1. Aliran lava.

2. Ekshalasi.

3. Mata air panas.

Ekshalasi dibagi menjadi: fumarol (terutama terdiri dari uap air H2O),

solfatara (berbentuk gas SO2), mofette (berbentuk gas CO2), saffroni (berbentuk

baron). Bentuk atau komposisi dari mata air panas adalah air klorida, air sulfat, air

karbonat, air silikat, air nitrat, dan air fosfat. Jika dilihat dari segi ekonomisnya,

maka endapan ekonomis dari fase vulkanik adalah: belerang (kristal belerang dan

lumpur belerang), oksida besi (misalnya hematit, Fe2O3). Sulfida masif

2.4. Pembentukan Mineral Bijih Besi di Daerah Penelitian

Proses terjadinya pembentukkan cebakan bahan galian bijih besi di daerah

penelitian ini berhubungan erat dengan adanya peristiwa tektonik pra-mineralisasi.

Akibat peristiwa tektonik inilah, terbentuk struktur sesar, struktur sesar ini

merupakan zona lemah yang memungkinkan terjadinya magnetisme, yaitu intrusi

magma menerobos batuan tua. Akibat adanya proses tersebut terjadilah kontak

metasomatisme ini, diantaranya terbentuklah proses-proses rekristalisasi, alterasi,

remineralisasi, dan penggantian (replacement) pada bagian kontak magma dengan

batuan yang diterobosnya.

Magma yang mengalami kontak metasomatisme kemudian menggantikan

batuan yang lebih tua karena mengalami terjadinya perubahan suhu dan terkena

gejala alam yang lain, kemudian terkena tekanan yang besar dari bawah sehingga

cebakan ini menerobos sampai ke atas (intrusi), lalu mineral yang dibawanya tadi

menyebar (remineralisasi). Akan tetapi tidak semua formasi yang ada kaitannya

dengan daerah penelitian ini terlibat dalam proses pembentukkan mineral bijih

besi, yang berperan penting dalam pembentukkan mineral bijih besi di sini yaitu

Formasi Granodiorit (Kgdsn) dan intrusi dari Formasi Batuan Granit (Tmgr) yang

menerobos Formasi Tarahan (Tpot). Karena dapat diduga berasal dari adanya

kontak batuan intusi granit indah remineralisasi yang berada di sebelah timur

daerah penelitian ini, dan juga ada kaitannya dengan proses remineralisasi dari

BAB III

D

A

SAR TEORI

3.1. Prinsip Dasar Magnetik

3.1.1. Gaya magnetik

Charles Augustin de Coulomb (1785) menyatakan bahwa gaya

magnetik berbanding terbalik terhadap kuadrat jarak antara dua muatan

magnetik, yang persamaannya mirip seperti hukum gaya gravitasi Newton.

Dengan demikian, apabila dua buah kutub P1 dan P2 dari monopole

magnetik yang berlainan terpisah pada jarak r, maka persamaan gaya magnetik

dinyatakan seperti berikut,

⃑ = 1 ⃑

dimana, ⃑ adalah gaya magnetik monopole pada P1dan P2, r adalah vektor satuan

ber-arah dari P1 ke P2, p adalah muatan kutub 1 dan 2 monopole, µ adalah

permeabilitas medium magnetik (untuk ruang hampa µ = 1).

3.1.2. Kuat medan magnetik

Gaya magnetik ⃑ per satuan muatan P1 didefenisikan sebagai kuat

medan magnetik terukur (H). Dengan demikian dihasilkan kuat medan magnet

pada muatan P1, dapat dinyatakan sebagai,

= ⃑ = 1 ⃑ (2)

dimana, H adalah Kuat medan magnetik terukur.

3.1.3. Intensitas magnetik

Jika suatu benda terinduksi oleh medan magnet ⃑, maka besar intensitas

magnetik yang dialami oleh benda tersebut adalah (Reynold, 1995),

⃑ = . ⃑

dimana, M adalah intensitas magnetisasi, k adalah suseptibilitas magnetik.

Suseptibilitas dinyatakan sebagai tingkat termagnetisasinya suatu benda

karena pengaruh medan magnet utama, dimana hubungan (k) dalam satuan SI dan

emu dinyatakan sebagai berikut:

= 4 ′

dimana, k’ adalah suseptibilitas magnetik (emu), k adalah suseptibilitas magnetik

(SI).

3.1.4. Medan magnetik induksi dan magnetik total

Adanya medan magnetik regional yang berasal dari bumi dapat

menyebabkan terjadinya induksi magnetik pada batuan di kerak bumi yang

mempunyai suseptibilitas yang tinggi. Medan magnetik yang dihasilkan pada

batuan ini sering disebut sebagai medan magnetik induksi atau medan magnetik

sekunder.

Pada Gambar 6 mengilustrasikan medan magnet induksi yang timbul pada

bahan magnetik yang mana medan magnet induksi (H) masuk melalui kutub

positif mengarah ke kutub negatif.

(3)

17

Gambar 6. Contoh induksi magnetik pada bahan magnetik (Robinson, dkk, 1988).

Sementara itu medan magnetik yang terukur oleh magnetometer

adalah medan magnet total, yang berupa gabungan antara medan magnetik

utama dan medan magnetik induksi,

⃑ = ⃑ + ⃑ = (1 + ) ⃑

dimana, adalah permeabilitas ruang hampa (4π x 10-7_{), µ adalah (1+k)}

permeabilitas magnetik relatif.

Persamaan diatas dapat juga dituliskan,

⃑ = ⃑

Persamaan (5) dan (6) mengabaikan faktor medan magnet remanen dan

medan luar Bumi. Sebagai ilustrasi, hubungan antara medan magnet utama,

medan magnetik induksi dan medan magnetik total (yang terukur oleh

magnetometer) dapat dilihat pada Gambar 7.

Apabila, F=Famb+Find

Sehingga, Find=F-Famb

Maka total anomali ∆F adalah pengurang medan magnet total (F) dengan medan

magnet kerak bumi (Famb),

∆F =F-Famb

dimana, F adalah total medan magnet, Famb adalah medan magnet kerak pada

lokasi tertentu, Find adalah induksi medan magnet.

(5)

(6)

(7)

(8)

[image:30.595.113.526.81.319.2]

Gambar 7. Total anomali medan magnet dihasilkan dari body lokal magnet, (a). Famb memiliki harga ribuan nT, (b). Sebuah body memiliki induksi magnet (Find) dengan harga ratusan nT sehingga total medan magnet adalah jumlah (Find) dan (Famb), (c). Profil anomali total ∆(F) dari pengurangan medan magnet total (F) oleh medan magnet kerak (Famb) (Butler, 1992).

3.1.5. Kemagnetan bumi

Medan magnet bumi secara sederhana dapat digambarkan sebagai

medan magnet yang ditimbulkan oleh batang magnet raksasa yang terletak

di dalam inti bumi, namun tidak berimpit dengan garis utara-selatan

geografis Bumi. Sedangkan kuat medan magnet sebagian besar berasal dari

dalam bumi sendiri (98%) atau medan magnet dalam (internal field),

sedangkan sisanya (2%) ditimbulkan oleh induksi magnetik batuan di kerak

bumi maupun dari luar angkasa. Medan magnet internal berasal dari inti bumi

(inner core) dan kerak bumi (crustal earth). Beberapa alasan sehingga bumi

memiliki medan magnetik, diantaranya;

1. Kecepatan rotasi Bumi yang tinggi.

19

2. Proses konveksi mantel dengan inti luar bumi (bersifat kental).

3. Inti dalam (padat) yang konduktif, kandungan yang kaya besi.

Pada Gambar 8 menjelaskan mengenai medan magnet dinyatakan sebagai

besar dan arah (vektor), arahnya dinyatakan sebagai deklinasi (penyimpangan

terhadap arah utara-selatan geografis) dan inklinasi (penyimpangan terhadap arah

[image:31.595.140.444.254.412.2]

horisontal kutub utara magnet).

Gambar 8. (a). Deklinasi adalah besar sudut penyimpangan arah magnet terhadap arah utara-selatangeografis, (b). Inklinasi adalah besar sudut penyimpangan arah magnet terhadap arah horisontal (Reynold, 1995).

3.1.6. Kutub geomagnetik

Geomagnetical pole (kutub geomagnetik/kutub dipole) adalah

persimpangan sudut kutub geografis dari permukaan bumi dengan sumbu magnet

batang hipotesis yang ditempatkan di pusat bumi dan diperkirakan sebagai bidang

geomagnetik. Ada semacam kutub masing-masing di belahan bumi dan kutub

disebut sebagai "kutub utara geomagnetik" dan "kutub selatan geomagnetik".

Catatan : Bumi memiliki dua kutub yang sering dikenal sebagai “Geomagnetic

Poles” yang merupakan kutub teoritis dimana sumbu magnet membentuk sudut

a. Kutub utara magnet terletak di Canadian Artic Island dengan lintang : 75,5º

BT dan bujur : 100,4o _BB.

b. Kutub selatan magnet terletak di Coast of Antartica South of Tasmania

dengan lintang : 66,5o _{LS dan bujur : 140}o _BT.

Pada Gambar 9 menjelaskan mengenai prinsip metode magnetik yang

diilustrasikan menggunakan sebuah objek berbentuk kubus, lalu

komponen-komponen yang digunakan pada prinsip metode magnetik yaitu berpatokan untuk

sumbu x (utara geografis) dan sumbu y (timur geografis), kemudian ditentukan

arah meridian magnetik (H) yang mana untuk mendapatkan nilai sudut yang

dibentuk dari arah utara geografis ke arah utara magnetik yaitu dengan

menghitung nilai deklinasi, lalu ditentukan arah total intensitas (F) yang mana

untuk mendapatkan nilai sudut yang dibentuk dari arah meridian magnetik (H)

terhadap total intensitas yaitu dengan menghitung nilai inklinasi, dan sumbu z

berperan sebagai arah kedalaman.

[image:32.595.212.448.463.676.2]

Gambar 9. 7 (tujuh) variabel magnetik : (F) adalah total intensitas, (H) adalah Horisontal Intensitas, (X) adalah North Component, (Y) adalah

21

3.1.7. The international geomagnetic reference field (IGRF)

IGRF adalah nilai matematis standar dari medan magnet utama bumi

akibat rotasi dan jari–jari bumi. IGRF merupakan upaya gabungan antara

pemodelan medan magnet dengan lembaga yang terlibat dalam pengumpulan dan

penyebarluasan data medan magnet dari satelit, observatorium, dan survei di

seluruh dunia yang setiap 5 tahun diperbaharui. 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 atmosfir yang ditimbulkan oleh sinar ultraviolet

dari matahari. Karena sumber medan luar ini berhubungan dengan arus

listrik yang mengalir dalam lapisan terionisasi di atmosfir, 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 magnetit (Fe7S5), titanomagnetite (Fe2TiO4) dan lain-lain

Dalam survei dengan metode magnetik yang menjadi target dari

pengukuran adalah variasi medan magnetik yang terukur di permukaan (anomali

magnetik). Secara garis besar anomali medan magnetik disebabkan oleh medan

magnetik remanen dan medan magnetik induksi. Medan magnet remanen

mempunyai peranan yang besar terhadap magnetisasi batuan yaitu pada besar dan

arah medan magnetiknya serta berkaitan dengan peristiwa kemagnetan

sebelumnya sehingga sangat rumit untuk diamati. Anomali yang diperoleh dari

survei merupakan hasil gabungan medan magnetik remanen dan induksi, bila arah

medan magnet remanen sama dengan arah medan magnet induksi maka

anomalinya bertambah besar. Demikian pula sebaliknya. Dalam survei magnetik,

efek medan remanen akan diabaikan apabila anomali medan magnetik kurang dari

25% medan magnet utama bumi (Telford, 1990), sehingga dalam pengukuran

medan magnet berlaku:

A L M

T H H H

H      

dimana, HT



adalah medan magnet total bumi, HA



adalah medan magnet anomali,

M

H adalah medan magnet utama bumi, HL



adalah medan magnet luar.

3.2. Suseptibilitas Batuan

Harga suseptibilitas (k) ini sangat penting di dalam pencarian benda

anomali karena sifat ferromagnetik untuk setiap jenis mineral dan batuan

yang berbeda antara satu dengan lainnya. Nilai (k) pada batuan semakin besar

jika dalam batuan tersebut semakin banyak dijumpai mineral-mineral bersifat

magnetik. Berdasarkan nilai (k) dibagi menjadi kelompok-kelompok jenis

material dan batuan penyusun litologi bumi, yaitu;

23

3.2.1 Diamagnetik

Dalam batuan diamagnetik atom–atom pembentuk batuan mempunyai

kulit elektron berpasangan dan mempunyai putaran yang berlawanan dalam tiap

pasangan. Jika mendapat medan magnet dari luar orbit, elektron tersebut akan

berpresesi yang menghasilkan medan magnet lemah yang melawan medan magnet

luar tadi. Mempunyai suseptibilitas (k) negatif dan kecil dan suseptibilitas (k)

tidak tergantung dari pada medan magnet luar. Contoh: bismuth, grafit, gipsum,

[image:35.595.162.445.333.482.2]

marmer, kuarsa, garam (Tabel 1).

Tabel 1. Suseptibilitas mineral diamagnetisme

Mineral Diamagnetisme (x 10-5)

Bismut -16.6 Karbon (Berlian) -2.1

Karbon (Grafit) -1.6 Tembaga -1.0 Timbal -1.8 Mercuri -2.9 Perak -2.6

Air -0.91

3.2.2 Paramagnetik

Di dalam paramagnetik terdapat kulit elektron terluar yang belum jenuh

yakni ada elektron yang putarannya tidak berpasangan dan mengarah pada arah

putaran yang sama. Jika terdapat medan magnetik luar, putaran tersebut berpresesi

menghasilkan medan magnet yang mengarah searah dengan medan tersebut

sehingga memperkuatnya. Akan tetapi momen magnetik yang terbentuk

terorientasi acak oleh agitasi termal, oleh karena itu bahan tersebut dapat

dikatakan mempunyai sifat:

[image:36.595.204.427.167.284.2]

 _{Suseptibilitas k bergantung pada temperatur.} Contoh: piroksen, olivin, garnet, biotit, amfibolit, dll (Tabel 2).

Tabel 2. Suseptibilitas mineral paramagnetisme

Mineral Paramagnetisme (x10-5)

Tungsten 6.8

Cesium 5.1

Aluminium 2.2

Lithium 1.4

Magnesium 1.2

Sodium 0.72

3.2.3 Ferromagnetik

Terdapat banyak kulit electron yang hanya diisi oleh suatu elektron

sehingga mudah terinduksi oleh medan luar. Keadaan ini diperkuat lagi oleh

adanya kelompok-kelompok bahan berputaran searah yang membentuk

dipole-dipole magnet (domain) mempunyai arah sama, apalagi jika didalam medan

magnet luar. Mempunyai sifat:

 Suseptibilitas k positif dan jauh lebih besar dari satu.  Suseptibilitas k bergantung dari temperatur.

Contoh: besi, nikel, kobal, terbium, dysprosium, dan neodymium.

Ferromagnetik dibagi menjadi dua yaitu;

1. Antiferromagnetik

Pada bahan antiferromagnetik domain-domain tadi menghasilkan dipole

magnetik yang saling berlawanan arah sehingga momen magnetik secara

keseluruhan sangat kecil. Bahan antiferromagnetik yang mengalami cacat kristal

akan mengalami medan magnet kecil dan suseptibilitasnya seperti pada bahan

25

dengan titik curie kemudian turun lagi menurut hukum curie-weiss. Contoh:

hematit (Fe2O3).

2. Ferrimagnetik

Pada bahan ferrimagnetik domain-domain tadi juga saling antiparalel

tetapi jumlah dipole pada masing-masing arah tidak sama sehingga masih

mempunyai resultan magnetisasi cukup besar. Suseptibilitasnya tinggi (Tabel 3)

dan tergantung temperatur. Contoh: magnetit (Fe3O4), ilmenit (FeTiO3), pirhotit

(FeS), hematit (Fe2O3), ferrite (NiOFe2O3), yttrium (Y3Fe5O12). Berdasarkan

proses terjadinya maka ada dua macam magnet:

 Magnet induksi bergantung pada suseptibilitasnya menyebabkan anomali pada medan magnet bumi.

[image:37.595.128.503.496.746.2]

 Magnet permanen bergantung pada sejarah pembentukan batuan tadi (Jensen and MacKintosh, 1991).

Tabel 3. Suseptibilitas batuan dan mineral (Telford, 1990)

Jenis Suseptibilitas X103 (SI)

Jarak Rata-rata

Batuan Sedimen

Dolomit 0 – 0,9 0,1

Batugamping 0 – 3 0,3 Batupasir 0 – 20 0,4 Serpih 0,01 – 15 1,6

Batuan Metamorf

Amphibolite 0,7

Sekis 0,3 – 3 1,4

Filit 1,5

Gnes 0,1 – 25

Kuarsit 4

Serpentine 3 – 17

Sabak 0 – 35 6

Batuan Beku

Riolit 0,2 – 35

Dolorit 1 – 35 17

Augite-syenite 30 – 40

Olivine-diabase 25

Diabase 1 – 160 55

Porfiri 0,3 – 200 60

Gabro 1 – 90 70

Basal 0,2 – 175 70

Diorit 0,6 – 120 85

Piroksenit 125

Peridotit 90 – 200 150

Andesit 160

J

enis Suseptibilitas X103 (SI)

Mineral-mineral Jarak Rata-rata

Grapit 0,1

Kuarsa -0,01

Batu garam -0,01

Anhidrit gypsum -0,01

Kalsit -0,001 – -0,01

Batubara 0,02

Lempung 0,2

Kalkofirit 0,4

Siderit 1 – 4

Pirit 0,05 – 5 1,5

Limonit 2,5

Arsenopirit 3

Hematit 0,5 – 35 6,5

Kromit 3 – 110 7

Franklinit 430

Firhotit 1 – 0,006 1500 Ilmenit 300 – 3500 1800 Magnetit 1,2 – 0,00192 6000

3.3. Reduksi ke Kutub (Reduction To The Pole)

Operasi ini memperlihatkan anomali dipole (positif dan negatif) yang akan

ditransformasikan menjadi anomali monopole (positif) (Gambar 10). Mengubah

nilai inklinasi sebenarnya menjadi ke arah vertikal. Transformasi ini

menyederhanakan peta medan-total dan secara relatif pengoperasiannya mudah

dilakukan di lintang magnetik tinggi. Akan tetapi proses ini akan mengalami

27

Secara umum jika magnetisasi dan medan lingkungan yang tidak vertikal,

distribusi simetris magnetisasi akan menghasilkan kemiringan kurva anomali

magnetik simetrisnya. Kompleksitas ini dapat dihilangkan dari survei magnetik

[image:39.595.112.514.190.342.2]

menggunakan persamaan (11) dan (12). Jika diperlukan m’ = f’ = (0,0,1).

Gambar 10. Sebuah anomali magnetik sebelum dan setelah reduksi ke kutub (Blackely, 1996).

Dari persamaan (11),

ℱ[∆ ] = ℱ[∆ ]ℱ[ ] Maka persamaan (12),

ℱ[ ] = ′ ′

Akan mengubah sebuah medan anomali total yang terukur ke dalam

komponen vertikal, disebabkan oleh distribusi sumber magnet yang sama dalam

arah vertikal. Perubahan anomali dalam domain Fourier menjadi,

ℱ[∆ ] = ℱ[ ] ℱ[∆ ]

Dimana,

ℱ[ ] = 1

= _{+ +} | |_{+ | |( + ) ,}| | ≠ 0

1 = −

(11)

(12)

(13)

2 = − 3 = − − 1 = + 2 = +

Penerapan ℱ[ ] disebut reduksi ke kutub (Baranov dan Naudy, 1964)

karena ∆ adalah anomali yang akan diukur pada kutub utara magnet, dimana

magnetisasi diinduksi dan medan lingkungan keduanya akan diarahkan vertikal ke

bawah.

3.4. Kontinuasi ke Atas (Upward Continuation)

Suatu proses pengubahan data medan potensial yang diukur pada suatu

bidang permukaan, menjadi data yang seolah-olah diukur pada bidang permukaan

lebih ke atas disebut kontinuasi ke atas. Metode ini juga merupakan salah satu

metode yang sering digunakan karena dapat mengurangi efek dari sumber anomali

[image:40.595.224.433.471.612.2]

dangkal, yang diilustrasikan pada Gambar 11.

Gambar 11. Ilustrasi kontinuasi ke atas (Telford, 1990)

Perhitungan harga medan potensial di setiap titik observasi pada bidang

hasil kontinuasi (Z-) dapat dilakukan dengan menggunakan persamaan berikut

29

( , , ) = _{2 .}| | ( , , ) ′ ′

Dimana, Z(x, y, z) adalah harga medan potensial pada bidang kontinuasi

(pengangkatan, z adalah jarak atau ketinggian pengangkatan, Z(x’, y’, z’) adalah

harga medan potensial pada bidang observasi sebenarnya (z=0), dan R=(|x-x’|2

+|y-y’|2_+z2_{). Dalam penerapan persamaan-persamaan yang masih dalam bentuk}

domain spasial sulit untuk diimplementasikan karena harus diketahui dengan pasti

harga medan potensial disetiap titik pada bidang hasil pengangkatan. Henderson

(1960) memberikan persamaan empiris yang lebih sederhana untuk kontinuasi ke

atas (upward continuation) berikut:

(−ℎ) = ( ). ( , ℎ)

Dimana:

Z(-h) adalah Medan potensial pada posisi h (hasil kontinuasi),

Z(ri) adalah Rata-rata medan potensial pada jarak r untuk Z=0,

[image:41.595.134.508.554.756.2]

K(ri,h) adalah Koefisien kontinuasi ke atas,

Tabel 4. Koefisien kontinuasi ke atas (Telford, 1990)

i ri K(ri,1) K(ri,2) K(ri,3) K(ri,4) K(ri,5) 0 0 0.11193 0.04034 0.01961 0.01141 0.00742 1 1 0.32193 0.12988 0.06592 0.03908 0.02566 2 √2 0.06062 0.07588 0.05260 0.03566 0.02509 3 √5 0.15206 0.14559 0.10563 0.07450 0.04611 4 √8 0.05335 0.07651 0.07651 0.05841 0.07784 5 √13 0.06556 0.09902 0.10226 0.09173 0.11986 6 5 0.06650 0.11100 0.12921 0.12921 0.16159 7 √50 0.05635 0.10351 0.13635 0.15474 0.14106 8 √136 0.03855 0.07379 0.10322 0.12565 0.09897 9 √274 0.02273 0.04464 0.06500 0.08323 0.09897 10 25 0.03015 0.05998 0.08917 0.11744 0.14458

(15)

3.5. Prinsip Pemodelan Inversi 3 Dimensi

Metoda inversi merupakan cara yang digunakan untuk memperkirakan

model respon magnetik yang paling cocok dengan data observasi. Untuk

mencocokan data tersebut dapat dinyatakan dengan fungsi objektif yang

merupakan fungsi dari selisih antara teoritis dengan data observasi.

Setiap anomali magnetik yang diamati diatas permukaan dapat dievaluasi

dengan menghitung proyeksi anomali medan magnet dari arah yang ditentukan.

Sumber pada lokasi yang diteliti, di set kedalaman sebuah cell ortogonal berupa

mesh 3D (Li & Oldenburg, 1996). Mesh 3D diasumsikan mempunyai

suseptibilitas di dalam masing-masing cell dan magnetik remanen diabaikan.

Anomali magnetik (∆T) pada suatu lokasi dengan berhubungan dengan

suseptibilitas (k) di bawah permukaan. Secara linier dapat dituliskan dalam

persamaan berikut:

∆t = Gk

Dimana G merupakan matriks dengan ukuran i x j:

=

⎝ ⎜

⎛ ⋯⋯

⋮ ⋮ ⋮

⋯ _⎠

⎟ ⎞

i adalah jumlah data dan j adalah jumlah parameter model. Matriks G

digunakan untuk memetakan suatu model dari data keseluruhan data pada proses

inversi. Secara umum, inversi yang dilakukan pada medan anomali berbanding

lurus terhadap variasi suseptibilitas pada skala linier.

(17)

BAB VI

KESIMPULAN DAN SARAN

6.1. Kesimpulan

Dari hasil penelitian yang dilakukan ini, maka didapatkan kesimpulan

sebagai berikut:

1. Dari pemodelan 2D dapat menafsirkan keberadaan mineral bijih besi yang

cukup singkron keberadaan mineral bijih besi dengan data pemborannya,

namun hasil dari pemodelan 3D tidak singkron dengan data pemborannya.

2. Zona mineralisasi bijih besi di daerah penelitian ini dari hasil pemodelan

2D berupa lensa-lensa dengan kontras suseptibilitas sebesar 0.8585 cgs

(103 _{SI), 1.0100 cgs (10}3 _{SI), 0.7100 cgs (10}3 _{SI), dengan ketebalan 35}

sampai 50 meter yang dapat ditemukan pada kedalaman 25 meter.

3. Keberadaan mineral bijih besi didaerah penelitian ini berasosiasi dengan

batuan intrusi yang ditafsirkan sebagai penyebab pembentukkan mineral

6.2. SARAN

Adapun saran-saran dari dilakukannya penelitian ini, agar kedepannya

dapat dimaksimalkan apa yang kurang dari penelitian ini, yaitu:

1. Berdasarkan beberapa program yang telah di gunakan, menunjukkan hasil

yang tidak singkron dengan hasil yang didapat. Kemungkinan bisa didapat

seperti yang diharapkan jika menggunakan program lain yang lebih

kompetitif.

2. Dan juga dapat menggunakan proses-proses pengolahan lain yang dapat

membantu dalam pemodelan yang dapat menunjukkan keakuratan target

DAF

TAR

PUSTAKA

Baranov, V., and Naudy, H., 1964, Numerical calculation of the formula of

reduction to the magnetic pole. Geophysics 29, 67-79.

Blakely, R.J., 1996, Potential Theory In Gravity and Magnetic Applications,

Cambridge University Press, Cambridge.

Butler, R.F., 1992, Paleomagnetism: Magnetic Domains To Geologic Terranes.

Blackwell Scientific Publications, Boston.

Deniyatno, 2009, Tesis: Aplikasi Kontinuasi ke Atas dan Pemodelan Anomali

Magnetik Untuk Identifikasi Bijih Besi Di Daerah Binjai, Pasaman, Sumatera Barat. Institut Teknologi Bandung, Bandung.

Gocht, W.R., Zantop, H.R., and Eggert, G., 1988, International Mineral

Economics. Springer-Verlag, Germany.

Henderson, R.G., and Zietz, I., 1960, A Comprehensive System of Automatic

Computation in Magnetic and Gravity Interpretation. Geophysics 25, 569-585.

Jensen, J., and MacKintosh, A.R., 1991, Rare Earth Magnetism. Clarendon Press,

Oxford.

Li, Y., and Oldenburg, D.W., 1996, 3D Inversion of Magnetic Data. Geophysics,

Mangga, S.A., Amirudin, Suwarti, T., Gafoer, S., dan Sidarto, 1993, Peta Geologi Lembar Tanjung Karang, Sumatera. Pusat Penelitian dan Pengembangan Geologi, Indonesia.

Raymond, E., 2003, Quasi-Acronym for Linear Interpolation. Proceedings of the

IEEE 90 (3): 319-342.

Reynolds, J.M., 1995, An Introduction to Applied and Environmental Geophysics.

Mold, Clwyd, North Wales, United Kingdom.

Robinson, E., and Coruh, C., 1988, Basic Exploration Geophysics. Virginia

Polytechnic Institute and State University.

Shehktman, R., 2002, Applications MAG3D for Windows Version 20030915.

Geophysical Inversion Facility, University of British Colombia.

Telford, W.M., Geldart, L.P., and Sheriff, R.E., 1990, Applied Geophysics, 2nd

A1 533640 9157743 428

A2 533620 9157723 481

A3 533601 9157709 -1349

A4 533601 9157709 -4525

A5 533575 9157672 686

A6 533567 9157654 -1432

A7 533556 9157636 -1347

A8 533552 9157617 -1150

A9 533548 9157595 -319

A10 533539 9157581 -209

A11 533539 9157564 -2969

A12 533507 9157541 -345

A13 533523 9157527 -2005

A14 533539 9157517 -1999

A15 533551 9157533 -1983

A16 533562 9157564 -269

A17 533574 9157583 776

A18 533582 9157602 650

A19 533595 9157620 560

A20 533607 9157635 -142

A21 533620 9157653 -105

A22 533633 9157668 707

A23 533650 9157682 5

A24 533665 9157705 3

A25 533678 9157720 -92

A26 533675 9157737 365

A27 533701 9157732 353

A28 533691 9157707 -992

A29 533645 9157644 81

A30 533666 9157657 -5

A31 533682 9157679 431

A32 533636 9157627 406

A33 533614 9157609 497

B1 533643 9157274 347

B2 533663 9157284 510

B3 533682 9157294 796

B4 533745 9157350 183

B5 533759 9157370 246

B6 533789 9157358 290

B7 533772 9157334 288

B11 533703 9157264 259

B12 533687 9157246 112

B13 533679 9157224 48

B14 533707 9157220 106

B15 533717 9157240 200

B16 533732 9157263 335

B17 533751 9157276 378

B18 533768 9157292 315

B19 533786 9157312 310

B20 533801 9157332 229

B21 533809 9157356 219

B22 533822 9157378 117

B23 533837 9157398 47

B24 533853 9157418 -24

B25 533865 9157436 547

B26 533866 9157436 -92

B27 533882 9157462 -154

B28 533897 9157474 -248

B29 533912 9157490 -272

B30 533926 9157506 -210

B31 533937 9157522 10

B32 533953 9157536 45

B33 533965 9157546 81

B34 533982 9157558 422

B35 533997 9157572 203

B36 533911 9157586 -569

B37 534028 9157598 108

B38 533704 9157318 909

B39 533726 9157328 420

C1 533903 9157522 793

C2 533883 9157498 -1446

C3 533866 9157482 -1045

C4 533847 9157504 -678

C5 533839 9157460 -593

C6 533808 9157454 -511

C7 533814 9157502 -835

C8 533836 9157514 -375

C9 533860 9157524 577

C10 533858 9157504 -824

C12 533897 9157548 803

C13 533919 9157566 589

C14 533934 9157558 310

C15 533948 9157568 553

C16 533938 9157584 633

C17 533953 9157598 429

C18 533966 9157582 485

C19 533982 9157576 349

C20 533975 9157562 399

C21 533962 9157560 360

C22 533953 9157550 192

C23 533947 9157532 53

C24 533932 9157520 163

C25 533919 9157550 130

C26 533912 9157494 -328

C27 533892 9157468 -293

C28 533849 9157438 -167

C29 533829 9157434 -200

C30 533810 9157432 -148

C31 533788 9157440 -428

C32 533772 9157462 -972

C33 533760 9157448 -978

C34 533756 9157442 -741

C35 533769 9157436 -288

C36 533743 9157428 -362

C37 533725 9157422 -310

C38 533798 9157730 173

C39 533793 9157714 -67

C40 533788 9157706 -211

C41 533788 9157703 -145

C42 533781 9157688 37

C43 533877 9157678 253

C44 533772 9157669 52

C45 533768 9157666 64

C46 533779 9157658 -121

C47 533782 9157668 14

C48 533789 9157674 194

C49 533791 9157684 86

C50 533798 9157696 -62

C51 533800 9157702 -222

C52 533811 9157700 -134

C53 533810 9157692 39

C54 533804 9157684 134

C55 533806 9157670 182

C56 533804 9157658 -52

C57 533798 9157648 -243

C58 533820 9157636 283

C59 533819 9157624 266

C60 533810 9157610 665

C61 533804 9157602 710

C62 533794 9157594 533

C63 533788 9157582 493

C64 533779 9157566 510

C65 533777 9157552 604

C66 533771 9157552 550

C67 533790 9157566 533

C68 533794 9157582 530

C69 533805 9157592 554

C70 533812 9157604 513

C71 533822 9157618 390

C72 533832 9157632 390

C73 533834 9157598 618

C74 533842 9157618 474

C75 533860 9157616 752

C76 533858 9157602 752

C77 533874 9157600 675

C78 533891 9157580 683

C79 533897 9157602 574

C80 533903 9157616 828

C81 533894 9157624 480

C82 533864 9157628 343

C83 533880 9157608 1012

C84 533885 9157644 -3

C85 533910 9157646 -148

C86 533890 9157666 390

C87 533898 9157684 76

C88 533876 9157692 -104

C89 533863 9157668 219

C90 533850 9157714 23

C91 533823 9157706 -187

C92 533776 9157726 -23

C93 533749 9157728 256

C94 533733 9157726 -318

C95 533736 9157710 -143

C96 533728 9157692 -473

C101 533617 9157633 96

C102 533661 9157614 462

C103 533644 9157594 692

C104 533651 9157584 572

C105 533632 9157582 744

C106 533609 9157576 807

C107 533669 9157576 729

C108 533692 9157572 735

C109 533668 9157594 352

C110 533692 9157590 483

C111 533711 9157590 186

C112 533710 9157608 338

C113 533726 9157622 170

C114 533723 9157594 573

C115 533752 9157570 372

C116 533748 9157552 733

C117 533723 9157558 907

C118 533701 9157544 1103

C119 533721 9157548 1168

C120 533743 9157536 1003

C121 533755 9157540 776

C122 533765 9157570 502

C123 533776 9157590 503

C124 533745 9157520 1422

C125 533787 9157494 1870

C126 533723 9157464 -3140

C127 533697 9157444 -1758

C128 533663 9157470 -3293

C129 533622 9157476 -780

C130 533574 9157494 -704

C131 533547 9157514 -3339

C132 533563 9157516 -2612

C133 533578 9157508 -899

D1 533698 9157422 867

D2 533651 9157448 -1726

D3 533603 9157480 -516

D4 533539 9157522 -3010

D5 533580 9157572 1566

D6 533595 9157570 1479

D7 533615 9157556 1339

D11 533479 9157526 1029

D12 533458 9157470 -748

D13 533422 9157364 103

D14 533449 9157366 30

D15 533474 9157354 154

D16 533496 9157340 172

D17 533523 9157328 372

D18 533539 9157302 510

D19 533576 9157278 522

D20 533604 9157276 374

D21 533628 9157300 496

D22 533655 9157342 832

D23 533687 9157326 1310

D24 533752 9157376 92

D25 533779 9157378 -151

D26 533806 9157392 226

D27 533779 9157394 -13

D28 533750 9157398 19

D29 533760 9157414 -27

D30 533820 9157354 244

D31 533839 9157366 192

D32 533868 9157378 152

D33 533904 9157388 106

D34 533937 9157402 120

D35 533919 9157422 87

D36 533927 9157456 -56

D37 533953 9157430 -22

D38 533986 9157438 76

D39 534012 9157464 27

D40 534037 9157448 114

D41 534017 9157418 58

D42 533983 9157408 74

D43 533946 9157386 207

D44 533900 9157358 182

D45 533862 9157342 226

DATA TOPOGRAFI

NO X Y Z

1 533112 9159946 151.411

2 533110 9159900 150.967

3 533110 9159900 150.967

4 533117 9159846 152.253

5 533163 9159975 152.539

6 533164 9159904 162.228

7 533159 9159864 146.512

8 533164 9159822 144.362

9 533214 9159950 165.944

10 533214 9159950 165.944

11 533214 9159950 165.944

12 533239 9159892 167.587

13 533239 9159892 167.587

14 533239 9159892 167.587

15 533239 9159892 167.587

16 533239 9159892 167.587

17 533204 9159868 151.172

18 533204 9159868 151.172

19 533204 9159868 151.172

20 533204 9159868 151.172

21 533204 9159868 151.172

22 533241 9159794 143.304

23 533241 9159794 143.304

24 533265 9159970 136.505

25 533265 9159970 136.505

26 533265 9159970 136.505

27 533265 9159970 136.505

28 533271 9159915 168.197

29 533271 9159915 168.197

30 533271 9159915 168.197

31 533250 9159875 161.076

32 533250 9159875 161.076

33 533250 9159875 161.076

34 533262 9159813 137.953

35 533262 9159771 140.390

36 533262 9159771 140.390

37 533262 9159771 140.390

38 533312 9159939 153.642

39 533305 9159891 167.772

40 533324 9159860 163.457

41 533322 9159793 150.566

42 533365 9159972 144.634

43 533367 9159908 155.498

44 533365 9159855 146.454

45 533359 9159815 137.069

46 533368 9159769 140.572

47 533361 9159721 157.828

48 533441 9159954 142.897

49 533441 9159954 142.897

50 533441 9159954 142.897

51 533412 9159895 145.254

52 533404 9159856 136.402

53 533404 9159856 136.402

54 533392 9159790 136.682

55 533397 9159738 151.167

56 533234 9159616 145.590

57 533472 9159977 139.274

58 533472 9159977 139.274

59 533472 9159977 139.274

60 533464 9159920 143.169

61 533468 9159858 139.194

62 533457 9159829 139.446

63 533439 9159779 151.404

64 533366 9159610 147.300

65 533469 9159727 148.400

66 533501 9159948 138.469

67 533523 9159898 140.192

68 533516 9159849 150.261

69 533513 9159813 155.991

70 533527 9159748 136.010

71 533208 9159818 131.451

72 533563 9159967 132.187

73 533573 9159923 139.063

74 533566 9159875 144.945

75 533561 9159815 153.504

76 533561 9159815 153.504

77 533561 9159815 153.504

78 533395 9159837 135.890

79 533395 9159837 135.890

80 533395 9159837 135.890

81 533399 9159848 135.780

82 533451 9159841 138.180

87 533613 9159804 135.676

88 533613 9159804 135.676

89 532978 9159678 152.253

90 533593 9159762 140.317

91 533263 9159534 140.390

92 533196 9160057 150.967

DATA BOR (CORING)

No X Y Z

TopFe DasarFe Z

DasarBor

Depth

Z Z Z

1 156.257 575.636 -11.7 -11.9 -14.0 -14.0 -14.0 FeO

2 153.926 529.636 -6.4 -6.6 -9.0 -9.2 -15.1 -15.1 fragmen besi

2 153.926 529.636 -14.6 -14.8 -15.1 -15.1 -15.1 Granit

3 161.030 476.181 0.0 -21.2 -21.4 -21.4 -21.4 FeO

4 206.663 605.286 0.0 -17.9 -17.9 -17.9 besi

5 208.388 533.510 0.0 -26.0 -26.2 -27.0 -27.0 besi

7 203.399 493.960 0.0 -13.1 -13.1 -13.1 FeO

8 207.699 451.873 0.0 -17.4 -17.6 -23.3 -23.3 FeO

9 258.362 580.138 0.0 -3.4 -3.6 -30.0 -30.0 besi

9 258.362 580.138 -7.4 -7.6 -30.0 -30.0 -30.0 FeO

11 283.470 521.700 -3.4 -3.6 -5.6 -5.8 -30.0 -30.0 besi

11 283.470 521.700 -21.3 -21.5 -25.9 -26.1 -30.0 -30.0 FeO

12 283.470 521.700 -25.7 -25.9 -30.0 -30.0 -30.0 granit

13 247.752 497.732 0.0 -3.8 -4.0 -17.5 -17.5 FeO

13 247.752 497.732 -3.6 -3.8 -4.0 -4.2 -17.5 -17.5 besi tuf

13 247.752 497.732 -3.8 -4.0 -5.8 -6.0 -17.5 -17.5 FeO

13 247.752 497.732 -8.0 -8.2 -10.2 -10.4 -17.5 -17.5 FeO

13 247.752 497.732 -10.0 -10.2 -14.6 -14.8 -17.5 -17.5 granit

14 285.094 424.434 0.0 -25.0 -25.2 -23.5 -23.5 FeO

14 285.094 424.434 -17.4 -17.6 -23.0 -23.2 -23.5 -23.5 biji besi

15 309.106 600.460 0.0 -14.8 -15.0 -30.0 -30.0 besi

15 309.106 600.460 -9.5 -9.7 -11.3 -11.5 -30.0 -30.0 FeO

15 309.106 600.460 -11.1 -11.3 -14.8 -15.0 -30.0 -30.0 biji/pasir besi

17 314.501 545.344 0.0 -9.1 -9.3 -29.0 -29.0 besi

17 314.501 545.344 -19.5 -19.7 -29.0 -29.0 -29.0 FeO

19 294.004 504.882 -18.4 -18.6 -20.4 -20.6 -27.6 -27.6 FeO

21 305.583 442.880 0.0 -7.7 -7.9 -11.5 -11.5 FeO

22 305.649 401.101 -3.7 -3.9 -8.2 -8.4 -9.2 -9.2 pirit

22 305.649 401.101 -8.0 -8.2 -9.2 -9.2 -9.2 pirit

23 356.304 569.455 -13.1 -13.3 -13.4 -13.6 -14.8 -14.8 FeO

24 349.193 520.542 -13.8 -14.0 -22.0 -22.0 -22.0 FeO

26 368.202 490.439 -0.7 -0.9 -21.2 -21.2 -21.2 FeO

28 366.309 422.771 -2.2 -2.4 -10.1 -10.1 -10.1 FeO

31 409.220 601.633 -11.3 -11.5 -13.9 -13.9 -13.9 FeO

32 411.110 538.023 -18.8 -19.0 -24.9 -24.9 -24.9 FeO

33 408.649 484.690 -4.9 -5.1 -5.9 -6.1 -9.0 -9.0 FeO

34 402.838 444.512 0.0 -8.0 -8.0 -8.0 FeO

35 412.295 398.716 0.0 -3.0 -3.2 -8.9 -8.9 FeO

36 405.032 350.770 -1.7 -1.9 -9.0 -9.2 -16.7 -16.7 FeO

38 484.802 583.990 -3.1 -3.3 -7.6 -7.8 -21.3 -21.3 FeO

38 484.802 583.990 -12.7 -12.9 -19.5 -19.7 -21.3 -21.3 FeO

39 456.307 525.359 0.2 0.0 -7.1 -7.3 -9.0 -9.0 FeO

40 447.589 486.366 -4.5 -4.7 -11.0 -11.0 -11.0 besi keras

41 447.589 486.366 -9.7 -9.9 -17.1 -17.1 -17.1 biji besi

42 436.466 419.573 0.0 -2.9 -3.1 -7.7 -7.7 FeO

43 440.691 367.678 0.0 -5.8 -6.0 -13.0 -13.0 besi

44 278.000 246.000 -12.4 -12.6 -20.1 -20.1 -20.1 FeO

45 515.679 607.068 0.0 -1.9 -2.1 -14.0 -14.0 besi

45 515.679 607.068 -12.1 -12.3 -13.8 -14.0 -14.0 -14.0 pirit

62 604.601 445.486 0.0 -18.2 -18.4 -25.8 -25.8 besi, FeO

62 604.601 445.486 -23.0 -23.2 -24.7 -24.9 -25.8 -25.8 FeO

63 439.000 467.000 0.0 -0.6 -0.8 -5.4 -5.4 FeO

63 439.000 467.000 -2.8 -3.0 -3.8 -4.0 -5.4 -5.4 mineral pirit

64 443.000 478.000 0.0 -17.0 -17.0 -17.0 pasir besi

65 495.000 471.000 -0.7 -0.9 -17.8 -17.8 -17.8 vein besi

66 651.427 574.352 -1.6 -1.8 -10.1 -10.3 -16.3 -16.3 besi

67 616.000 403.000 0.0 -20.7 -20.7 -20.7 besi

68 639.876 477.267 0.0 -13.0 -13.2 -14.7 -14.7 besi

69 657.199 433.817 -1.2 -1.4 -3.5 -3.7 -13.8 -13.8 fragmen besi

Model 2D slicing A-A’ pada peta kontur reduksi ke kutub A

Model 2D slicing B-B’ pada peta kontur reduksi ke kutub

B

Model 2D slicing C-C’ pada peta kontur reduksi ke kutub