Laporan Kulap Metode Suseptibilitas.docx

LAPORAN INDIVIDU KULIAH LAPANGAN MAGNETIK SUSEPTIBILITAS

MUHAMMAD RANDUSALEH F1H114067

JURUSAN TEKNIK GEOFISIKA FAKULTAS ILMU DAN TEKNOLOGI KEBUMIAN UNIVERSITAS HALU OLEO KENDARI 2018

BAB 1 PENDAHULUAN TUJUAN Tujuan dari penelitian metode magnetik suseptibilitas ini yaitu sebagai berikut : 1. Untuk mengetahui nilai-nilai suseptibilitas magnetik akibat polusi atau aktivitas manusia di luar kampus Universitas Halu Oleo 2. Untuk mengetahui nilai-nilai suseptibilitas magnetik daerah perkebunan jati yang berada dalam area kampus Universitas Halu Oleo 3. Untuk mengetahui perbandingan nilai suseptibilitas akibat polusi atau aktivitas manusia di Jalan raya luar kampus Universitas Halu Oleo dan daerah perkebunan jati yang berada di dalam area kampus Universitas Halu Oleo

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

II.1 GEOLOGI DAERAH PENELITIAN II.1.1 Geomorfologi Menurut Rusmana,dkk.,1993 secara regional daerah penelitian termasuk dalam lembar peta Lasusua-Kendari yang terletak pada lengan tenggara Pulau Sulawesi. Morfologi lembar Lasusua-Kendari dapat dibedakan menjadi empat satuan morfologi, yaitu: a. Morfologi pegunungan; pegunungan menempati bagian tengah dan barat. b. Morfologi perbukitan; perbukitan terdapat pada bagian barat dan timur. Satuan perbukitan umumnya tersusun oleh batuan sedimen dengan ketinggian berkisar 75 sampai 750 meter diatas permukaan laut puncak yang terdapat pada satuan perbukitan adalah Gunung Meluhu (517 meter). c. Morfologi kars; morfologi kars terdapat di Pegunungan Matarombeo dan dibagian hulu Sungai Waimenda serta Pulau Labengke. d. Morfologi dataran rendah; dataran rendah meliputi daerah-daerah sekitar Teluk Kendari. II.1.2 Stratigrafi Berdasarkan peta geologi Kendari (Simandjuntak, dkk., 1993) dan formasi batuan penyusun lembar Lasusua-Kendari (Rusmana, dkk., 1993) maka pada daerah penelitian berada pada forrmasi Alluvium (Qa). Alluvium (Qa) merupakan Satuan yang tersusun oleh jenis batuan kerikil, kerakal, pasir, lempung dan lumpur. Satuan ini berasal dari endapan sungai, rawa dan pantai sebagai endapan permukaan (Gambar 1). Sebarannya terdapat di daerah dataran sekitar muara sungai besar dan pantai. Umur satuan aluvium ini diperkirakan Holosen.

Gambar 1. Korelasi Satuan Peta Geologi Regional Lembar Lasusua-Kendari, Sulawesi. Secara geologi, persebaran dan jenis batuan yang terdapat di Kota Kendari dapat dilihat pada Gambar 2adalah sebagai berikut (Endharto dan Surono,2013): a. Batupasir, kuarsit, serpih hitam batu sabak, batugamping dan batulanau tersebar di Kecamatan Kendari dan Kecamatan Mandonga sebelah Utara sampai perbatasan dengan Kecamatan Soropia, tepatnya di kawasan Hutan Raya Murhum. b. Endapan alluvium pasir, lempung dan lumpur tersebar dipesisir pantai Teluk Kendari dan disekitar sungai-sungai yang mengalir di Kota Kendari. Mineral lempung merupakan senyawa aluminium silikat yang kompleks. Mineral ini terdiri dari dua lempung kristal pembentuk kristal dasar, yaitu silika tetrahedra dan aluminium oktahedra (Das. Braja M, 1988). Das Braja M (1988) menerangkan bahwa tanah lempung sebagian besar terdiri dari partikel mikroskopis dan sub-mikroskopis (tidak dapat dilihat dengan jelas bila hanya dengan mikroskopis biasa) yang berbentuk lempengan-lempengan pipih dan

merupakan partikel-partikel dari mika, mineral-mineral lempung (clay mineral), dan mineral-mineral yang sangat halus lain. Tanah lempung sangat keras dalam kondisi kering dan bersifat plastis pada kadar air sedang. Namun pada kadar air yang lebih tinggi lempung akan bersifat lengket (kohesif) dan sangat lunak. Kohesif menunjukan kenyataan bahwa partikelpertikel itu melekat satu sama lainnya sedangkan plastisitas merupakan sifat yang memungkinkan bentuk bahan itu dirubah-rubah tanpa perubahan isi atau tanpa kembali ke bentuk aslinya dan tanpa terjadi retakan-retakan atau terpecah-pecah. Menurut Das Braja (1988), satuan struktur dasar dari mineral lempung terdiri dari silika tetrahedron dan aluminium oktahedron. Satuan-satuan dasar tersebut bersatu membentuk struktur lembaran. Jenis-jenis mineral lempung tergantung dari komposisi susunan satuan struktur dasar atau tumpuan lembaran

serta

macam

ikatan

antara

masing-masing

lembaran.Pasir

merupakan material sedimen lepas yang mempunyai permukaan yang kasar dan mempunyai ukuran butir berada pada kisaran 0.06–2 mm sifat tidak saling mengikat (tidak kohesif). Butiran pasir biasanya terdiri atas mineral tunggal, biasanya kwarsa. Permasalahan yang sering terjadi pada tanah pasir adalah penurunan pada fondasi, sehingga jika didirikan suatu bangunan diatasnya dapat menyebabkan kerusakan pada kontruksi bangunan. c. Batugamping, koral dan batupasir

yang tersebar di Pulau Bungkutoko,

pesisir pantai Kelurahan Purirano dan Kelurahan Mata, serta Kecamatan Mandonga kearah Barat-Laut yang dibatasi Jalan R. Soeprapto, Jalan Imam Bonjol dan batas antara Kota Kendari dengan Kecamatan Sampara. d. Konglomerat dan batupasir tersebar disepanjang kiri kanan jalan poros antara Kota Lama dengan Tugu Simpang Tiga Mandonga, bagian tengah Kecamatan Mandonga dan bagian Barat Kecamatan Baruga serta bagian Tengah Kecamatan Poasia sampai kearah Selatan, yaitu kawasan rencana kompleks perkantoran 1.000 Ha kearah pegunungan Nanga-Nanga. e. Filit, batu sabak, batupasir, malik, kuarsa kalsiulit, napal, batu lumpur dan kalkarenit lempung tersebar di arah Tenggara Kecamatan Poasia tepatnya di

Kelurahan Talia, Kelurahan Abeli, Kelurahan Anggalomelai, Kelurahan Tobimeita, Kelurahan Benuanirae dan Kelurahan Anggoeya. f. Konglomerat, batupasir, batulanau dan batulempung tersebar di Kecamatan Poasia bagian Timur yaitu di Kelurahan Petoaha, Kelurahan Sambuli dan Kelurahan Nambo serta sebagian Kelurahan Tondonggeu. g. Batugamping,

batupasir

dan

batulempung

tersebar

dibagian

Barat

Kecamatan Mandonga sampai dengan batas Kota Kendari dengan Kecamatan Sampara dan Kecamatan Ranometo.

Gambar 2. Peta Geologi Kota Kendari Sulawesi Tenggara (Simandjuntak, dkk., 1993)

II.2 GEOFISIKA DAERAH PENELITIAN

A. Teori Medan Magnet 1. Medan Magnet Charles Augustin de Coulomb pada tahun 1785 menyatakan bahwa gaya magnet berbanding terbalik terhadap kuadrat jarak antara dua muatan magnetik, yang persamaannya mirip hukum gaya gravitasi Newton. Dengan demikian, apabila dua buah kutub P1 dan P2 dari monopole magnet yang berlainan terpisah pada jarak r, maka persamaan gaya magnet dinyatakan sebagai: G m=

1 P1 P2 r μ r2

(1)

dengan Gm adalah gaya magnet monopole pada P1 dan P2, r adalah vektor satuan berarah dari P1 ke P2, P1 dan P2 adalah muatan kutub 1 dan 2 monopole, µ adalah permeabilitas medium magnetik (untuk ruang hampa µ = 1) Gaya magnet Gm per satuan muatan P1 didefinisikan sebagai kuat medan magnet terukur (H). Dengan demikian dihasilkan kuat medan magnet pada muatan P1 yang dapat dinyatakan sebagai H=

F 1 p1 = r P1 μ r 2

(2)

dengan H adalah kuat medan magnet terukur. Jika suatu benda terinduksi oleh medan magnet H, maka besar intensitas magnet yang dialami oleh benda tersebut adalah (Reynold, 1995), M=kH

(3)

dengan M adalah intensitas magnetisasi dan k adalah suseptibilitas magnetik. 2. Suseptibilitas Magnet Suseptibilitas magnet adalah kemampuan suatu material termagnetisasi yang ditentukan oleh nilai suseptibilitas kemagnetan

pada Persamaan 3. Faktor

yang mempengaruhi nilai suseptibilitas magnet suatu material adalah litologi

batuan dan kandungan mineral batuan. Tabel 1 menunjukkan nilai suseptibilitas magnet beragam batuan. Tabel 1. Nilai Suseptibilitas Batuan (Telford, dkk, 2004) Jenis Sedimentary Dolomite Limestone Sandstone Shale Av. 48 sedimentary Metamorphic Amphibolite Schist Phyllite Gneiss Quarzite Serpentine Slate Av. 61 metamorphic Igneous Granite Rhyolite Dolorite Augite-syenite Olivine-diabase Diabase porphyry Gabbro Basalts Diorite Pyroxenite Peridotite Andesite Av. Acidic igneous Av. Basic igneous

Kisaran ( ×10−3 ¿

Rata-Rata ( ×10−3 ¿

0 – 0,9 0-3 0-20 0,01-15 0-18

0,1 0,3 0,4 0,6 0,9

0,3-3

0,7 1,4 1,5

0,1-25 4 3-17 0-35 0-70 0-50 0,2-35 1-35 30-40 1-160 0,3-200 1-90 0,2-175 0,6-120 90-200 0-80 0,5-97

6 4,2 2,5 17 25 55 60 70 70 85 125 150 160 8 25

Adanya medan magnet yang berasal dari bumi dapat mengakibatkan terjadinya induksi magnet pada batuan yang memiliki suseptibilitas. Induksi magnet F dalam suatu material dipengaruhi medan eksternal

FO

dan

magnetisasi material tersebut. Secara umum, persamaannya dapat dituliskan sebagai (Serway & Jeweet, 2004): F=FO + F M Fm

dengan

(4)

adalah medan yang dihasilkan oleh material magnet dan dapat

didefinisikan sebagai, Fm =μo M

(5)

dengan M adalah momen magnet per unit volum dan ruang hampa dengan nilai 4 π eksternal

×

μO adalah permeabilitas

10−7 Wb / Am . Sedangkan medan

FO

dapat didefinisikan sebagai, F0 =μ0 H

(6)

dimana H adalah kuat medan magnet dalam A/m sehingga persamaan 5 dan 6 disubstitusikan ke dalam persamaan 4 dapat dituliskan: F=μ0 (H + M )

(7)

Subtitusi persamaan 3 ke persamaan 7, didapatkan persamaan induksi magnet F (Telford, dkk, 2004): F=μ0 (1+ k ) H =μ0 μr H=μ H μr =(1+k )

dengan

adalah permeabilitas relatif,

(8) k adalah suseptibilitas

magnet, dan

μ=μ 0 ur adalah permeabilitas bahan. Di udara nilai dari

μ0 ≈ 1

sehingga persamaan 8 menjadi: F=μr H

(9)

Kemagnetan Material Bumi Setiap jenis material mempunyai sifat dan karakteristik tertentu dalam medan magnet. Hinze, dkk (2012) mengklasifikasikan material menjadi empat jenis berdasarkan nilai suseptibilitas magnet, yaitu diamagnet, paramagnet, ferromagnet, dan ferrimagnet. 1. Diamagnet Diamagnet adalah bahan yang kulit elektronnya lengkap dan terisi oleh

elektron yang berpasangan. Jika dipengaruhi oleh medan magnet luar, spin elektron akan menghasilkan arah momen magnet yang berlawanan dengan arah medan magnet luar sehingga akan menghasilkan resultan yang berarah negatif. Diamagnet memiliki nilai suseptibilitas k< 0 dalam satuan cgs. Contohnya adalah bismuth, gypsum, marmer, kuarsa, garam, seng dan emas (Siswoyo, dkk, 2010). 2. Paramagnet Paramagnet adalah bahan yang jumlah elektron pada kulit atomnya tidak lengkap (sebagian ada elektron yang tidak berpasangan). Tanpa pengaruh kuat medan magnet luar, momen magnet memiliki arah orientasi yang acak. Jika ada pengaruh dari medan luar, maka momen magnet akan sejajar dengan medan tersebut. Paramagnet memiliki nilai suseptibilitas 0
−6

10

dalam satuan

cgs. Contohnya adalah pyrite, zincblende, dan hematite (Siswoyo, dkk, 2010). 3. Ferromagnet Ferromagnet adalah bahan yang sifat kemagnetannya dipengaruhi oleh temperatur, yaitu pada temperatur di atas temperatur Curie akan kehilangan sifat kemagnetannya. Jika dimasukkan ke dalam medan magnet luar, magnetisasi bahan ini akan meningkat tajam. Ferromagnet memiliki nilai suseptibilitas 1
BAB III METODE PENELITIAN III.1. LOKASI PENELITIAN Pengambilan data lapangan telah dilaksanakan pada tanggal 22 Desember 2018 bertempat kampus UHO,dimana pada pengukuran ada empat line. pada line pertama dilakukan digerbang utama kampus UHO,line kedua tepat diloring manggarai dan line ketiga dan keempat dilakukaan didalam area kampus dekat fakultas teknik UHO Kendari. Dengan metode yang digunakan adalah metode Magnetik Suseptibilitas . III.2 ALAT DAN BAHAN Metode Magnetik

ALAT/BAHAN 1 set alat magnetik Roll Meter GPS

FUNGSI untuk menghitung nilai suseptibilitas bahan untuk menentukan lintasan untuk menentukan titik koordinat

Payung kamera

untuk melindungi alat sebagai dokumentasi kegiatan akuisisi data

III.3 PROSEDUR PENELITIAN Dalam pelaksanaan penelitian ini ada 5 (lima) tahapan yang dilakukan, yaitu survei pendahuluan, penyiapan alat, pengambilan data (data acquisition), pengolahan data (data processing), dan interpretasi (interpretation) III.4 AKUISISI DATA gambaran umum akuisisi data magnetik suseptibilitas yaitu : 

Menentukan lokasi pengukuran serta memplot koordinat pengukuran untuk lintasan vertikal maupun lintasan horizontal



Membentangkan rol meter untuk mengetahui panjang lintasan



Mencatat nilai suseptibiltas yang terbaca oleh alat, baik sensor MS2K maupun sensor MS2D.

III.5 PROSESING DATA

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN IV.1 HASIL Hasil yang diperoleh dari kuliah lapangan menggunakan metode magnetik suseptibilitas ini adalah nilai – nilai suseptibilitas magnetik material lapangan pada stasiun 1, stasiun 2, dan stasiun 3. Adapun nilai – nilai suseptibilitas magnetik tersebut dapat dilihat pada tabel berikut. k (10−5 S 1) NO

Jarak (m)

ST.3 Line 1

Line 2

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42

ST.1 42 14 12 26 16 41 28 17 13 57 18 15 23 19 56 184 142 37 13 25 28 23 14 20 29 22 33 29 32

ST.2 56 54 43 9 25 41 97 29 19 21 9 33 36 34 9 23 25 8 49 12 90 37 104 21 763 321 646 92 69

6 2 12 13 9 7 6 11 4 6 8 8 4 8 3 2 7 3 4 2 9 6 7 5 9 9 15 26 27

7 9 6 6 5 5 6 4 4 2 7 7 7 8 8 5 15 6 11 5 9 16 8 7 8 8 9 14 20

17 29 6 18 13 11 28 4 21 27 12 11 88 15

129 33 47 67 160 47 129 538 52 125 4 27 26 7

11 16 38 36 19 5 8 8 5 6 13 9 10 15

5 4 4 5 8 37 69 24 67 18 10 10 24 18

44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87

43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86

18 16 93 66 73 286 120 685 875 53 31 137 149 42 32 37 25 38 286 16 17 17 19 81 24 42 25 37 25 21 18 39 25 31 18 35 24 36 31 11 23 228 23

45 90 74 35 211 23 44 93 15 3 31 67 21 48 32 39 12 29 5 62 157 25 84 114 123 40 15 15 29 30 123 114 161 407 151 46 51 34 78 127 11 53 38 26

18 24 34 47 117 26 27 32

36 39 36 15 30 25 22 24

88 89 90 91 92 93 94 95 96 97

87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 Rerata

61.11628

34 47 86 64 66 26 40 84 56 41 80.83505

14.94118

14.94118

1. Gambar grafik nilai susebtibilitas pada ST. 1

ĸ(10-5SI)

Grafik Susebtibilitas Vs Jarak 1000 900 800 700 600 500 400 300 200 100 0

0

10

20

30

40

50

Jarak (m)

60

70

80

90

2.

ĸ(10-5SI)

Grafik Susebtibilitas Vs Jarak 900 800 700 600 500 400 300 200 100 0

Susebtibiitas

0

20

40

60

80

100

120

Jarak (m) Gambar grafik nilai suseptibilitas pada ST.2

3. Gambar Grafik Perbandingan Nilai Susebtibilitas ST. 3 Line 1 dan Line 2

Grafik Susebtibilitas ST3 Line1 vs Line2 140 120

ĸ(10-5SI)

100 80

Line 3 Line 4

60 40 20 0 0

10

20

30

40

50

60

Jarak (m) Dalam grafik suseptibilitas vs jarak pada stasiun 1, terlihat pada bentangan 0 – 40 meter dominan rendah sedangkan bentangan 40 – 60 meter dominan tinggi dan bentangan 60 – 86 dominan rendah. pada grafik susebtibilitas vs jarak stasiun 2, terlihat jarak 0 – 20 meter nilai suseptibilitas dominan rendah dibandingkan jarak 20 – 40. dan jarak 40 – 97 meter nilai suseptibilitas kembali rendah. untuk grafik suseptibilitas stasiun 3, bentangan pada meteran ke 0 – 30 merupakan dominan rendah sedangkan bentangan 30 – 51 meter berada pada dominan tinggi.

BAB V PENUTUP KESIMPULAN

SARAN

DAFTAR PUSTAKA Serway, R.A. and Jeweet, J.W. (2004). Physics for Scientists and Engineers Six Edition. Belmont: Thomson Brooks/Cole.

Siswoyo, dkk. (2010). Interpretasi Anomali Magnetik Pada Penentuan Lokasi Baru Stasiun Magnet (Stasiun Geofisika Angkasa Jayapura). Laporan Penelitian. Stasiun BMKG Jayapura Reynold, J.M., 1995. An Introduction to Applied and Environmental Geophysics. Mold, Clwyd, North Wales, United Kingdom. Rusmana, E., Sukido, D., Haryono, Simandjuntak, T. O., 1993, Geologi Lembar lasusua Kendari, Sulawesi, Pusat Penelitian dan Pengembangan Geologi, Bandung. Telford, W.M., Geldart, L.P., and Sheriff, R.F. (2004). Applied Geophysics Second Edition. Edinburgh: Cambridge University Press.