analisis data magnetik

10
PROSIDING HIMPUNAN AHLI GEOFISTKA INDONESIA Pertemuan Ilmiah Tahunan ke-29, Yoryakarta 5-7 Oktober 2004 ANALISTS DATA MAGNETIK UNTUK MENGETAHUI STRUKTUR BAWAH PERMUKAANDAERAIIffi ;"ff iir^frffiIilAsDTLERENGUTARA Boko Nurdiyanto S., Wahyudi, Imam Suyanto Program Studi Geonsika rurusan .t:tfiu[lliltffi:ff:$ffi:tX,1;n Ilmu Pengerahuan Alam universitas [email protected] Abstrak Kondisi struktur geologi gunungapi Ungaran yang komplek dan terdapatnya manifestasi airpanas di lereng utara Gunungapi Ungaran, yaitu di Nglimut dan Medini mendorong dilakukannya survei geofisika dengan metode magnetik. Penelitian ini bertujuan mengetahui kondisi struktur bawah permukaan di daerah ini dan mengetahui struktur yang mengontrol terjadinya manifestasi airpanas tersebut. Penelitian dilaksanakan selama l0 hari dengan luas area 2 km x 3 km dan spasi pengukuran 100 m menggunakan PPM dengan gradio dan GPS Trimble 4600 LS sebagai alat pengukur posisi. Pemrosesan data dimulai dengan koreksi IGRF dan koreksi variasi harian untuk mendapatkan anomali medan magnet total. Kemudian dilakukan reduksi ke bidang datar di ketinggian 867 m di atas sferoida referensi, kontinuasi ke atas sampai ketinggian 1300 fn di atas sferoida referensi dan Pemisahan anomali lokal dan regional. Hasilnya kemudian direduksi ke kutub, ditransformasi psedogravitasi serta dicari gradien horisontalnya. Interpretasi kualitatif dilakukan dengan menganalisa kontur gradien vertikal medan magnet total, kontur anomali medan magret total yang telah direduksi ke kutub dan hasil tranformasi pseudogravitasi serta kontur gradien horisontal. Interpretasi kuantitatif dilalcukan dengan pemodelan benda anomali menggunakan program Mag2DC for ll/indows. Hasil dari interpretasi kualitatif adalah posisi horisontal dari benda penyebab anomali, yaitu berada di antara manifestasi airpanas Nglimut dan Medini serta diketahui bahwa benda penyebab anomali memanjang dengan arah baratlaut-tenggarayang kemudian diinterpretasikan sebagai sesar dan batas batuan. Hasil dari interpretasi kuantitatif adalah model sffuktur geologi berupa sesar turun pada endapan piroklastik dan sesai turun pada batas batuan antara endapan piroklastik 1l: O,OleS emu) denginbasal (,t: 0,001 emu). Manifestasi airpanas di daerah Nglimut dan Medini dikontrol oleh adanya sesar turun yang menjadi zona lemah sehingga mudah diterobos oleh airpanas yang berasal dari reservoar panasbumi gunungapi Ungaran. Penerobosan airpanas ini menyebabkan penurunan nilai suseptibilitas endapan piroklastik menjadi 0,0020 emu. Abstract The geological structure complexity of Ungaran volcano and the existence of hot springs manifestation in northern tingaran volcano, Nglimut and Medini were the basic considerations of the geophysical survey by magnetic method. This research has been done to interpret sub-surface structure condition and the structure which conhol the hot springs manifestation. The research has been finished for ten days with area size 2 km x 3 km and measurement space of 100 m, using PPM with gradiometer and GpS Trimble 4600 LS for positioning. Data processing started by correcting IGRF and diumal variation to achieve anomaly of total magnetic area. Then, it was reduced to a horizontal plane at 867 m height above referential spheroid, upward continuation to 1300 m height above referential spheroid and regional anomaly correction. The result would be reduced to pole, transformed to pseudo gravitation and obtained the horizontal gradient. Qualitative interpretation has been finished by analyzing the iotal magnetic vertical gradient contour, contour of total magnetic anomaljz that has been reduced to pole, also the result of pseudo gravity hansformation and contour of the horizontal gradient. Quantitative inteqpretation has been done by anomaly modeling using MaQDC for Windows program. The result of qualitative interpretation is horizontal position of the bocly causing anomaly which is located between Nglimut and Medini hot springs manifestation, and it stretched along northwest - southwest, which later interpreted as fault and lithology contact. The result of quantitative interpretation is geological structure model in the form of normal fault in piroklastic sediment and normal fault in lithology contact between piroklastic sediment (k: 0,0269 emu) and basalt (k : 0,001 emu). Hot springs manifestation in Nglimut and Medini is controlled by the normal fault which becomes a weak zone, easily passed by hot water which comes from Ungaran volcano geothermal reservoir. The hot water pass causing the piroklastic sediment susceptibility value decrease to 0,0020 emu. 36

Upload: lehanh

Post on 19-Dec-2016

236 views

Category:

Documents


1 download

TRANSCRIPT

PROSIDING HIMPUNAN AHLI GEOFISTKA INDONESIAPertemuan Ilmiah Tahunan ke-29, Yoryakarta 5-7 Oktober 2004

ANALISTS DATA MAGNETIK UNTUK MENGETAHUI STRUKTUR BAWAHPERMUKAANDAERAIIffi

;"ff iir^frffiIilAsDTLERENGUTARA

Boko Nurdiyanto S., Wahyudi, Imam SuyantoProgram Studi Geonsika rurusan .t:tfiu[lliltffi:ff:$ffi:tX,1;n Ilmu Pengerahuan Alam universitas

[email protected]

Abstrak

Kondisi struktur geologi gunungapi Ungaran yang komplek dan terdapatnya manifestasi airpanas dilereng utara Gunungapi Ungaran, yaitu di Nglimut dan Medini mendorong dilakukannya survei geofisikadengan metode magnetik. Penelitian ini bertujuan mengetahui kondisi struktur bawah permukaan di daerahini dan mengetahui struktur yang mengontrol terjadinya manifestasi airpanas tersebut. Penelitiandilaksanakan selama l0 hari dengan luas area 2 km x 3 km dan spasi pengukuran 100 m menggunakan PPMdengan gradio dan GPS Trimble 4600 LS sebagai alat pengukur posisi. Pemrosesan data dimulai dengankoreksi IGRF dan koreksi variasi harian untuk mendapatkan anomali medan magnet total. Kemudiandilakukan reduksi ke bidang datar di ketinggian 867 m di atas sferoida referensi, kontinuasi ke atas sampaiketinggian 1300 fn di atas sferoida referensi dan Pemisahan anomali lokal dan regional. Hasilnya kemudiandireduksi ke kutub, ditransformasi psedogravitasi serta dicari gradien horisontalnya. Interpretasi kualitatifdilakukan dengan menganalisa kontur gradien vertikal medan magnet total, kontur anomali medan magrettotal yang telah direduksi ke kutub dan hasil tranformasi pseudogravitasi serta kontur gradien horisontal.Interpretasi kuantitatif dilalcukan dengan pemodelan benda anomali menggunakan program Mag2DC forll/indows. Hasil dari interpretasi kualitatif adalah posisi horisontal dari benda penyebab anomali, yaitu beradadi antara manifestasi airpanas Nglimut dan Medini serta diketahui bahwa benda penyebab anomalimemanjang dengan arah baratlaut-tenggarayang kemudian diinterpretasikan sebagai sesar dan batas batuan.Hasil dari interpretasi kuantitatif adalah model sffuktur geologi berupa sesar turun pada endapan piroklastikdan sesai turun pada batas batuan antara endapan piroklastik 1l: O,OleS emu) denginbasal (,t: 0,001 emu).Manifestasi airpanas di daerah Nglimut dan Medini dikontrol oleh adanya sesar turun yang menjadi zonalemah sehingga mudah diterobos oleh airpanas yang berasal dari reservoar panasbumi gunungapi Ungaran.Penerobosan airpanas ini menyebabkan penurunan nilai suseptibilitas endapan piroklastik menjadi 0,0020emu.

Abstract

The geological structure complexity of Ungaran volcano and the existence of hot springsmanifestation in northern tingaran volcano, Nglimut and Medini were the basic considerations of thegeophysical survey by magnetic method. This research has been done to interpret sub-surface structurecondition and the structure which conhol the hot springs manifestation. The research has been finished forten days with area size 2 km x 3 km and measurement space of 100 m, using PPM with gradiometer and GpSTrimble 4600 LS for positioning. Data processing started by correcting IGRF and diumal variation to achieveanomaly of total magnetic area. Then, it was reduced to a horizontal plane at 867 m height above referentialspheroid, upward continuation to 1300 m height above referential spheroid and regional anomaly correction.The result would be reduced to pole, transformed to pseudo gravitation and obtained the horizontal gradient.Qualitative interpretation has been finished by analyzing the iotal magnetic vertical gradient contour, contourof total magnetic anomaljz that has been reduced to pole, also the result of pseudo gravity hansformation andcontour of the horizontal gradient. Quantitative inteqpretation has been done by anomaly modeling usingMaQDC for Windows program. The result of qualitative interpretation is horizontal position of the boclycausing anomaly which is located between Nglimut and Medini hot springs manifestation, and it stretchedalong northwest - southwest, which later interpreted as fault and lithology contact. The result of quantitativeinterpretation is geological structure model in the form of normal fault in piroklastic sediment and normalfault in lithology contact between piroklastic sediment (k: 0,0269 emu) and basalt (k : 0,001 emu). Hotsprings manifestation in Nglimut and Medini is controlled by the normal fault which becomes a weak zone,easily passed by hot water which comes from Ungaran volcano geothermal reservoir. The hot water passcausing the piroklastic sediment susceptibility value decrease to 0,0020 emu.

36

I PendahuluanI.1. tr atar Belakang Masalah

Di Pulau Jiwa, sebagaimana di semua pulau busur dalam lndonesia banyak terdapat deretan

gunungapi. Salah satu deretan gunungapi yang menarik adalah deretan Ungaran-Telomoyo-Merbabu-Merapi

ii lu*u Tengah, sehingga Uanyat penetitian yang dilakukan untuk rnenyelidiki deretan gunungapi tersebut.

Bemmelen ig+g) meng-atakan hal yang sangat menarik tentang deretan gunungapi karena memperlihatkan

lebih dari satu generasi pembentukan. Hal ini disebabkan karena tubuh semua gunungapi ini mengalami

ambrolan tektonik.Selain penelitian mengenai struktur geologinya, gunungapi Ungaran juga menyimpan potensi di

bidang panasbumi. Sistem panasbumi Ungaran berasosiasi dengan volkanisme kuarter dari gunungapi

Ungaran Hal ini memunculkan manifestasi di permukaan dengan adanya fumarol, airpanas dan batuan

terilterasi. Daerah prospekfumarolhmryaterdapat di daerah Gedongsongo. Manifestasi airpanas muncul di

daerah Banaran, Nglimut, Diwak dan Kali UIo.penelitian geofisika yang dilakukan sebelumnya meliputi daerah gunungapi Ungaran secara luas dan

daerah manifestasi fumarol Gedongsongo. Beberapa hasil penelitian menyebutkan bahwa kawasan

gunungapi Ungaran dan sekitarnya dikelilingi oleh suatu sesar normal yang cukup kompleks, sedangkan

i.uu. yung besar mempunyai arah umum baratlaut-tenggara. Penelitian ini dilakukan karena belum adanya

peneliiian aengan menggunakan metode magnetik yang menggambarkan kondisi geologi bawah permukaan

bi daerah manifestasi airpanas Nglimut dan Medini yang terletak di lereng utara gunungapi Ungaran.

Metode magretik merupakan salah satu metode geofisika yang sering digunakan untuk survei

pendahuluan pada eksplorasi minyak bumi, gas bumi dan penyelidikan batuan mineral- Metode ini

mempunyai ikurasi pengukuran yang relatif tinggi, peralatan dan pengoperasian di lapangan relatif

sedeihana, mudah dan cepat jika dibandingkan dengan metode geofisika lainnya. Sesuai dengan namanya'

metode magrretik bekerja berdasarkan sifat-sifat megnetik batuan yang terdapat di bawah permukaan bumi.pada perkanbangan seianjutnya, metode magnetik banyak digunakan di berbagai bidang geofisika lainnya

termasuk unmk penelitian mengenai gunungapi dan struktur bawah permukaan.

Diharapkan dari hasil interpretasi akan diketahui jenis litologi dan stnrktur bawah permukaan daerah

permukaan. Iiari hasil interpretasi tersebut akan digunakan untuk menganalisa stnrktur yang mengontrol

adanya manifestasi airpanas Nglimut dan Medini.

I.2. Lokasi dan Waktu PenelitianLokasi penelitian medan magnetik ini adalah di sekitar sumber air panas Nglimut dan Medini, lereng

utara gunungupi Uogurun yang terletak di Kecamatan Boja, Kendal, Jawa Tenggh. Secara geografis, lokasi

ini tertetak pada posisi 1100 l-8' 57,035" BT hingga I100 20' 34,331* BT dan 70 8' 7,725- LS hingga 70 9'

48,366- LS, luasdaerah penelitian 2 km x 3 krn (Gambar l), sedangkan waktu penelitian medan magnetik

daerah gunungapi Ungaran ini adalah selama l0 hari, yaitu mulai tanggal28 Januari 2003 sampai dengan 6

Februari 2003.

Gambar 1 Peta lokasi penelitian magrretik daerah gunungapi Ungaran

5t

II Tinjauan Pustakall.l. Morfologi gunungapi Ungaran

Morfologi gunungapi Ungaran dapat .dibagi menjadi beberapa satuan morfologi utama yaitu,m<rfologi Gunung Ungaran Tu4 morfologi Cunung Ungaran Muda (daerah puncak, lereng dan kaki),kerucut gunungapi, daerah manifestasi panasbumi dan dataran aluvial.

II.2. Struktur geologi gunungapi UngaranStrukftrr geologi yang dijumpai di gunungapi Ungaran sebagian besar berupa sesar turun dan kekar

(Cambar 2). Tubuh gunungapi Ungaran terpotong-potong oleh beberapa sesar normal yang memberikankesan adanya sesar gelang (ringfault). Yang belum berhasil dicari adalah beberapa besar throw sesar-sesartersebut untuk dapat menghitung besar volurne yang terperosok ke dalam lapisan sedimen di bawahgunungapi tersebut, sehingga.mengakibatkan perlipatan di sebelah utara dalam perbukitan Candi (Zen, 1983).Pola kelurusan berdasarkan pada kelurusan alur sungai dan bentuk morfologi yang ada didaerah penelitianberarah baratlaut-tenggara dan utara-selatan.

II.3. Sistem Panasbumi [JngaranBudiardjo dkk. (199t menerangkan tentang sistem.panasbumi Gunungapi Ungaran sebagai berikut:

prospek panasbumi Ungaran merupakan hot water dominated system yang berasosasi dengan sistemgunungapi Kuarter. Kemunculan sistem gunungapi Ungaran secara strukhr dikonhol oleh keberadan kalderaUngaran. Fluida reservoar cenderung menempati rekahan-rekahan pada batuan volkanik Kuarter dari pra-kaldera dan batuan volkanik Tersier. Bagian atas reservoar diisolasi oleh batuan volkanik Kuarter dari post-kaldera yang sifatnya hampir permeabel.

Daerah Gedongsongo merupakan daerah geothermal resources yang paling utama di daerah prospekpanasbumi Ungaran. Hal ini berkaitan dengan kompleks gunungapi andesitik Gunung Ungamn. Tatananstratigrafi daerah gunungapi Ungaran tersusun atas lava andesitik dan perlitik serla batuan piroklastik daribreksi volkanik setelah pembentukan kaldera Ungaran. Formasi ini terletak di atas batuan volkanik tua yangterbentuk sebelum pembentukan kaldera Ungaran.

IV Metode PenelitianIV,l. Peralatan Penelitian

Peralatan utama yang digunakan di dalam penelitian medan magnetik di daerah gunungapi Ungaranini adalah

Sedangkan peralatan penunjang yang digunakan di dalam penelitian magnetik ini, meliputi:

Magpick dan IvIagZDCfor windows

Gambar 2.Petageologi tentatif daerah gunung Ungaran dan sekitarnya(Nugoho dkk., 2003)

38

IV.2. Metode Pengambilan Data

lV.2.l. Pengambilan Data Medan Magnet TotalPengukuran intensitas medan magnet total dilakukan dengan peralatan PPM yang merupakan portable

magnetometer. Pengukuran di lakukan dengan menggunakan dua buah PPM. 1PPM dengan satu sensor dip*ung di basecamp yang berlaku sebagai basestation dan dioperasikan secara otomatis merekam data medan

magnet dengan selang waktu selama dua menit. Tujuan dari pemasangan basestatioq ini adalah untukmendapatkan data variasi harian. Sedangkan PPM dengan dua sensor digunakan untuk pemetaan medan

magnet total dan variasi gradien vertikal medan magnet atau disebut rover dengan spasi 100 m.

Sebelum melakukan pengukuran, terlebih dahulu ditentukan arah utara medan magnetik bumi dengan

kompas geologi, sebab selama pengukuran sensor PPM harus mengarah utara-selatan. Pada setiap stasiunpengukurarL pengukuran intensitas medan magnet total dilakukan pada 5 titik yang berbeda, dimana masing-

masing titik dilakukan 3 kali pembacaan. Jarak antara satu titik dengan titik yang lain dibuat kira-kira 2meter, hal ini bertujuan untuk mengurangi pengaruh lokal atau noise. Lokasi pengukuran medan magnet

harus diusahakan jauh dari gangguan-gangguan seperti logam, pagar kawat jaringan listrik, rumah, mobildan lain sebagainya.

IV,2.2. Pengambilan Data PosisiPemeiaan stasiun pengamatan medan magnet totat ini merupakan survei differensial GPS sehingga

dibutuhkan minimal 2 penerima, I dipasang sebagai basestation dan satunya sebagai rover yang mengukur ditiap-tiap stasiun pengamatan. Metode pengukuran yang digunakan adalah metode Faststatik yang mempunyai

akurasi sedang dan produktifitas sedang. Waktu pengamatan sekitar 5 sampai 20 menit, lama pengamatan initergantung pada panjang baseline, jumlah satelit dan geometri satelit. Metode pengolahan data yang

dilalarkan yaihr metode post processing yaitu hasil didapatkan setelah dilalrukan pengolahan data. Komponentinggi dari koordinat 3 dimensi yang diberikan oleh GPS adalah tinggi yang mengacu ke permukaan

ellipsoid, yaitu ellipsoid GRS (geodetic Reference System). Semua data mengacu pada datum WGS 84(world Geodetic System) yaitu system koordinat kartesian terikat bumi denghn pusat system koordinatberimpit dengan pusat massa bumi (geocenter).

IV.3. Metode Pengolahan DataData yang dlperoleh dari lapangan merupakan data mentah, sehingga perlu,dilakukan langkah-langkah

pengolahan data sebelum dilakukan interpretasi lebih lanjut. Metode pengolahan yang dilakukan di dalampenelitian ini meliputi langkah-langkah seperti terlihat pada gambar 4. i

t.

IV.3.1. Koreksi IGRF dan VariaSi HarianKoreksi ini dilalcukan untuk menghilangkan pengaruh yang berasal dari medan magnet utama dan dan

medan magnet luar. Karena tujuan dari survei medan magnet ini untuk mendapatkan anomali medan magnetsedangkan datayang diperoleh dari pengukuran merupakan medan magnet total yang merupakan gabungan

dari medan magnet utama, medan magnet luar dan :anomali medari magnet, maka perlu dihilangkanpengaruh-pengaruhyangberasalselaindarianomalimedanmagnet.

IV.3.2. Reduksi ke Bidang Datar ; t

Anomali medan mignet ini masih berada pada topografi yang iidak rata, sehingga data anomalitersebut pertu diproyeksikan ke bidang datar dengan ketinggian yang sama. Suatu metode yang dapatdipergunakan untuk membawa data medan potensial hasil observasi yang masih terdistribusi di bidang yang

tidak horisontal (misalnya bidang topografi) ke bidang horisontal adalah melalui pendekatan deret Taylor(Taylor series approximation). Deret Taylor menggunakan fungsi turunan pada suatu titik untukmengekstrapolasi fungsi kg,sekital titik tersebut. Sehingga deret Taylor dapat digunakan untuk memprediksinilai medan potensial pada titiktitik di luar bidang observasi.

i: ...''r't ,r; ir i't r:,,1 1,,,,:,, ryi.l. Kontinuasi ke {tas ,,

,, ,, Koptinuasi ke atis dilakukan tgrh$?p, q{+ anomali medan magnet total di bidang datar. Secara umumkontinuasi, ini sangat berguna dan merupakan operasi 1i!te1,,{u1yan dari kontinuasi ke atas ini untuk

,, menghilangkan pengaruh lokal yang masih ,ter{apat pada data , dan mencari pengaryrh dari anomaliregionalnyi. Sematin tinggi kontinuasi data, maka informasi lokal sgmakil hilang lan informasi regionalsemakin jelas. Kontinuasi ke atas ini dilakukan dengan menggunakan program MagPick.

Konsep dasar kontinuasi ke atas berasal dari idqnlitas kqliga !eo1em3 preen. Teorema inimenjelaskan bahwq apabila suatu fungsi, f/ adglah harmonik, kontinu din agmpgyii turunan yang kontinu

, di sgpa+jang daeratr & maka nilai Upada suatu litili l,{i dulut daerah R dapgt dinyalakan (Blakefy,1995):

39

u(P)= +(!Y-u$rlas (r)' 4n !\r 0n d", )

dengan S menunjukkan perirukdan daerah R, n menunjukkan arah normal keluar dan r adalahjarak dari titikP ke suatu titik pada permukaan S. Persamaan (l) menggambarkan secara dasar prinsip dari kontinuasi ke

atas, dimana suahr medan potensial dapat dihitung pada setiap:1itift di dalam suatu daerah berdasarkan sifatmedan pada permukaan yang melingkupi daerah tersebut. , ,," :,,

ft

&i .. : :.) .: TSowE .. . :

Gambar 3. Kontinuasi ke atas dari permukaan horisontal @lakely,l995)

' Gambar4.Diagramalir peagolahandataanoryalimddanqra{elik,l:tul, ,,,'1,, .

'

ry3.4. Pemisahan anomali lokal dan regionalKoreksi ini dilakukan dgr.tg* tujuan untuk menghilangkan pengaruh yang'ilisebabkan oleh anomali

regional yang lebih luas. Untuk'mendapatkan anomali iotat yaitu Orog* *ingu*ngi data aribmali medanmagnbt total di bidang datar dengan data anomali medari'magnet total hasil koiitinuasi pada ketinggiandimana tinggal menyisakan medan magnqt total iang berasal dari pengaruh anomali regionai. pemisatran inidilakukan dengan'menggunakan program MagPick.'

IV.3.5. Reduksi ke kutub magnetik bumi : l

: Data anomali riedan niagret total hasil kontinuasi kemudian direduksilks kutub dengan tujuan dapatmelokalisasi daerah-daerah dengan anomali mbksimum'tepat beiada di atas tubuh benda penyebab anomali,

40

sehingga dapat memudahkan dalam melakukan interpretasi. Reduksi ke kutUb dilakukan dengan cara

membuat sudut inklinasi benda menjadi 900 dan deklinasinya 00. Karena pada kutub magn€tik arah dari

medan magnet bumi ke bawah dan arah dari induksi magnetisasinya ke bawah juga. Data hasil reduksi ke

kutub ini sudah dapat dilakukan interpretasi secara kualitatif. Reduksi ini dilakukan dengan menggunakan

program MagPick.Baranov dan Naudy (1964) tetah mengembangkan metode fansformasi ke kutub untuk

menyederhanakan interpretasi data medan magnetik pada daerahdaerah bertintang rendah dan menengah.

Metode reduksi ke kutub magneik bumi dapat mengurangi salah satu tahap yang rumit dari proses

interpretasi, dimana anomali medan magnetik menunjukkan langsung posisi bendanya.

Proses transformasi reduksi ke kutub dilakukan dengan mengubah arah magrretisasi dan medan utama

dalam arah vertikal, tetapi masih disebabkan oleh sumber yang sama'

IV.3.6. Transformasi pseudogravitasi dan gradien horisontalData pseudogravitasi m-erupakan gambaran anologis data gravitasi untuk benda dengan densitas yang

memiliki kesebandiigan dengan magreiisasi. Nilai kesJbandingan yang dipakai adalah l00kg/m3 per A/m

@lakely, 1995). Potensial skalar magretik suatu elemen material magretik dan gaya gravitasi suatu elemen

massa mempunyai kesamaan, keduanya mempunyai besar yang berbanding terbalik dengan jarak sumbemya.

Hal ini bisa digunakan untuk menurunkan hubungan antara medan gravitasi dan magnetik.

MrgnctlcAf,ofr!ly

Gambar 5. Anomali magnetik, anomali pseudogravitasi dan besar gradien horisontal diatas bidang horisontal

@lakely, 1995)

Besarnya gradien horisontal anomali gravitasi atau anomali pseudogravitasi dinyatakan sebagai

berikut:

Jadi lh=u ,

ir rP

, =-9-&^r,utpo

- C^l,l-- y pt^dengan,

p = mrisajenistetapan gravitasi universal

iI = intensitas magnetisasi= unit vektor magtetisasi

gr : komponen medan gravitasi pada arah magnetisasi

Disini kita asumsikan bahwa ff Aun pkonstan.

Gradien horisontal tercuram dari anomali gravitasi &(x,y) atau anomali pseudogravitasi yang

disebabkan oleh benda batangan cenderung ada pada tepi benda. Tentu saja gradien tercuram akan

terlokalisasi secara langsung di atas tepi benda tenebut. Hal ini oleh Cordell (Suryanto, 1998) dapat

digunakan untuk mengkarakterisasi anomali gravitasi agar melokalisasi perubahan densitas tiba-tiba ke arah

lateral secara langsung dari pengukuran gravitasi. Tehnik ini juga dapat diaplikasikan oleh Cordel dan

Grauch (Suryanto, 1998) untuk pengukuran magnetik yang ditansformasi ke anomali pseudogravitasi, yang

mana kasus'gradien horisontai terclu"- akan merefleksikan perubahan lateral secara tiba-tiba dalam

magaetisasi.Pic!J.mviN

./\s t^nomzit/-J

Q)

,(",,)=[(%4i.[*-l]'dengan,

(x,y) : Harga gradien horisonlal pada (x,y)'gr(x,y):Hargiano,malipseudogravitasipdda(x,y) " I ii rrj' 1;':'" ' " r'.'

(1)

4l

V Hasil dan PembahasanV.1. Hasil Pengolahan Data

Gambar 8. Peta kontur gradien vertikal medanmagnetik total

Gambar 10. Peta kontur anomali medan magnetiktotal di ketinggian 3 I 00 m dari sferoida referensi

GI

Gambar 9. Peta kontui anomali medan magnetiktotal di bidang datar

Gqmbar 11. Peta kontur anomali medan magnetiktotal setelah dikurangii anomali regional (anomali

lokal)

Gambar 6. Kontur topografi daerah penelitian Gambar 7. Peta kontur anomali merlan magnetiktotal di topografi

8{X)

704

600

50,0

,tOO

300

200

1m

0

-100

"200

-300

-400

42

FllsffiroEqr0=raFitm=4eF-al-sHal----10L- l,rf-{+HS..s3 LlsEi0E_14El-roH-imffi.*H-ruffi.affi-24

f FEilSHrm[:--fF-JSIto

I

l-*1sL l_,.ttf1-''E-l--FjlH-2$F:3H{-mH

m-mE64H

referensi

Gambar 12. Peta kontur anomali medan magnetiktotal di ketinggian 1300 meter dari sferoida

Gambar 14. Peta kontur hasi transformasipseudogravitasi

V.2. Pembahasan

Gambar 13. Peta kontur anomali medan magnetiktotal setelah direduksi ke kutub

Gambar 15. Peta kontur gradien horisontaltransformasi pseudogravitasi

V.2.1. Interpretasi KualitatifDari kontur gradien vertikal medan magnetik total menunjukkan adanya perbedam nilai yang

dimungkinkan adanya suatu anomali, pola ini didukung oleh kontur anomali medan magnetik total hasil

redul6i ke kutub yang menunjukkan kesesuaian dengan kontur pseudo$avitasi mrngenai posisi horisontal

dari benda penyebab anomali yaitu di sebelah timur daerah penelitian atau disekitar sumber airpanas

Nglimut. Poia kelurusan yang ditunjukkan dari kontur gradien vertikal medan magnetik total menunjukkan

bihwa benda penyebab anomali memanjang dengan arah baratlaut-tenggar4 hal ini didukung pola kontur

gradien horisontal medan magnetik totalnya.Informasi geologi yang aiperoteh menunjukkan bahwa posisi dari benda penyebab anomali medan

magnetik total tersebut merupakan daerah manifestasi panasbumi yaitu ditandai dengan ditemukannya

uitf** dipermukaan, serta ditemukannya sesar dan kontak litologi antara endapan piroklastik dengan basalt

(gambar Z). Sesar dan kontak litologi yang ada mempunyai strike baratlaut-tenggara m€nunjukkan

kisesuaian arah kelurusan pola kontur graaien horisontal dan pola kontur gradien vertikal medan magnetik

total. Bila mengacu ke informasi geologi daerah penelitian, benda penyebab anomali medan magnetik total

ini merupakan iuatu sesar dan kontatc litologi yang memaqjang dengan arah baratlaut-tenggara' Jadi bentuk

topograd daerah Nglimut dan Medini ini dikontrol oleh adanya sesar. Dan dimungkinkan air panas yang

munJul dipermukaan berasal dari reservoar panasbumi gunungapi Ungaran yang meresap melalui sesar dan

batas litologi yang merupakan zona lemah.

43

V.2.2. lnterpretasi kuantitatifInterpretasi kuantitaif dilakukan dengan pemodelan benda anomali menggunakan metode Talwani

yang dibuat dalam suatu paket program Mag2DC for l{indows. Untuk keperluan pemodelan ini dibuat

sayatan pada kontur anomali medan magnetik total di ketinggian 1300 m (gambar 16) dan sayatan pada

penampang 3D dari topografi sebagai referensi (gambar l7). pembuatan sayatan ini berdasarkan hasil

interpretasi kualitatif mengenai posisi horisontal dari benda penyebab anomali'Hasil dari pemodelan dengan Mag2DC for ll/indows diperoleh 5 buah poligon (gambar 18) dengan

tingkat kesalahan 3,99o/o. Poligon I dan V (warna biru) mempunyai nilai suseptibilitas 0,0014 emu. Poligon IIdan IV (warna hijau) mempunyai nilai suseptibilitas 0,0269 emu sedangkan poligon III (warna merah)

mempunyai nilai suseptibilitas 0,0020 emu.

Sedangkan dari informasi geologi di daerah penelitian (gambar 2) menunjukkan adanya sesar dan

batas batuan yang t€rsesarkan juga. Tetapi hanya terdiri dari dua macam batuan, yaitu endapan piroklastikdan basalt. Di daerdr tersebut juga menunjukkan adanya manifestasi panasbumi berupa airpanas di Nglimutdan Medini.

Dengan membandingkan kedua informasi tersebut maka bisa disimpulkan bahwa batuan dengan

suseptibilitas 0,0014 emu merupakan basalt (Telford, 1976) dan batuan dengan suseptibilitas 0,0269 emu

merupakan endapan piroklastik. Sedangkan untuk batuan dengan suseptibilitas 0,0020 emu diinterpretasikansebagai endapan piroklastikjuga tetapi sudah terpengaruh oleh panas sehingga harga suseptibilitasnya turun.Hal ini didukung oleh informasi geologi bahwa di permukaan ditemukan sumber air panas.

Gambar 16. Sayatan pada kontur anomali medanmagnetik total di ketinggian 1300 m

Gambar 18. Model penampang verlikal denganprogram Mag2DC

Gambar V17. Sayatan pada penampang 3D daritopografi sebagai referensi

180

160

140

120100

s06040200-204040-80-'100-12n-140{60-180-200-na-240

TT0 5000 10000 l50O m

5Fh&86 Etl@ lftddm dxlnt &ut,Sumber airpanas

Medini

0 500 1000 lJoo m

ffi EndapanPiroklastik

,' ; Basalt

Zona Panas

Gambar 19, Model penampang vertikal Geologi

44

t lt

Sesar yang ditemui merupakan sesar turun yang terjadi pada endapan piroklastik dan batas batuan'

Karena merupakan sesai turun maka ,zona sesar ini kemudian menjadi zona lemah yang.mudah untuk

diterobos, dafim trat ini yaitu air yang berasal dari reservoar pa1asbumi -gunungapi Ungaran, sehingga di

permukaan ditemukan sumber air panas.

Untuk lebih menggambarkan struktur bawah permukaan di daerah manifestasi airpanas Nglimut dan

Medini dibuat gambar p"na*puog. vertikal geglogi (gambq 19) lerdasarkan pemodelat Mag2DC forWindows sertadariinformasigeologi.yangada. .,:: , ., r, ,

r ,l "VI PenutupVI.1. Kesimpulan

Berdasarkan penelitian yang dilakukan dengan metode Magretik di daerah manifestasi airpanas

Nglimut dan Medini bisa disimpulkan bahwa:- l. , Anomali di daerah survei merupakan struktur geolgei berupL seyr da1 batas batuan bisa diketahui

dari peg kontur anomali medan magnetik total, dengan ditunjukkan adanya pasangan klgsur,positif

dan negatif.2. Dari peta kontur pseudogravitasi dan reduksi ke tutub dikeFhui posisi.hori.sonJal anomali yaitu di

daerah manifestasi airpJnas Nglimut spdangkan dari, peta kontur gradien horisontal dan vertikal '

medan magnetiktotat ditcetahui pola keturusan anomali memanjang dengan arah baratlau!-tgnBqarat

3. Srruktur giologi bawah pennukaan di daeralr penelitian merupakan se.sar t9ry1 pada'e1$1!anpiroklastik dan batas-batuan yang tersesarkT *tg^:idapan piroklastik dengan nilai sus-eptibilitas

0,0269 emu dan basalt dengan nilai suseptibilitas 0,0014 emu.

4. Sumber "ir

p;;;;e1.iilp":i ar-#; nctirnut iar. uedini beiasal dari ieservpm'llunringapi

Ungaran yang *enltobos meialui zona lemah yaitu sesar turun pada endapan piroklastik dan sesar

turun pada batas antara endapan piroklastik dan basalt.

5. Penerobosan air panas ini bisa menurunkan nilai suseptibitas endapan piroklastik menjadi 0,0020

emu. I

,,,t.,,:.:: .,,,t..: ,.;]t:

VI.2. Saran :

l. Mempeduas daerah penelitian ke,arah selatan atau menuju ke puncak gunungapi Ungaran untukmengikutimahdaripenerobosanairpanassampaikereseryoar. .: , r, ,,

2. Mengadakan penelitian di tempat yang sama dengan metode yang lain untuk memperkual hasil, interpretasi. r ,,

'

. : rl . . . ,

Daftar PustakaBaranov, V., 7964, A New Methodfor Interpretation of Aeromagnetic Maps: Pseudogravimetric Anomqlies,

Geophysiscs v.22,359-83 :.:., ., i i

Baranov and Naudy, H., lg(/,, Numerical Calcalation of The Formula of Reduction to The Magnetic Pole,

Geophysics 53, I 592-1600Bemmelen, R.W.',Van, 1970, The Geologt of Indonesia,, Vol. lA, General Ggologt of Indonesia and

AdjacentArchipelago,2ndEdition,Martinus,NilhofiThqHaque.York. : :, :,: :

Blakely, R.J., 1995, Potential Theory in Gravity and Magnetic Applications, Cambridge University Press"

USA,Budiardjo, 8,, Nugroho,'Budihardi, M., 199'7, Resource Characteristic of the Ungaran Field, Central Java,

' 'Indonesia, Proceedings of the National , Seminar ,Of fluman Resources Geqlogist, ,QeologicalEngineering Mineral Technology Faculty, UPN *Veteran", Yogyakarta. : r ,

Nugroho,iS.D., S6etoto,,Utami, p., 2b03, niirpretasi Kontrot Strilaur dan Komponsrt-kamriinei Sis1em

', '' Panasbumi Gunung:(Jngaran Jawa Tengah Berdasarkan Citra Landsat Thematic Mapper,Proceedings of Joint Convention Jakarta 2003, Jakarta , :'

Suryanto, W., 1998, Pendugaan Kantong Magma Cunung Merapi dan Merbabu Berdasarkan Survei

Magnetik,SkripsiFMlPAUGM,Jogjakarta :,, :1. , ,,.,,,, , !: : :i i,Telford, W.M., Geldart, L.P., and Sheriff, R.8., 1990, Applied Geophysics, second edition, Cambridge

' UniversityPress,London '. 1.,! ' .,t .,. ,,;.,, t.::,. .,:ii..,Zen, M.T.; Sjarif M.A., Simatupang, S.H., Yuniarto, G4 l9&3,.Tehogenesa Gayaberat dan Daur Mogma, Sepanjang Deretan Gunungapi (Jngaran-Merapi di Jawa Tengah, Proceedings PIT XII Ilcatan Ahli

Geologi lndonesia, Yoryakarta. , ". t,

45