Anomali Gravity dan Magnetik

Anomali Gravity dan Magnetik

1. Anomali GravityKarena bumi mempunyai bentuk hampir spheroid dan homogen isotropic, sehingga terdapat variasi harga percepatan gravitasi untuk masing-masing tempat. Hal-hal yang dapat mempengaruhi harga percepatan gravitasi adalah : perbedaan derajat garis lintang, perbedaan topografi, kedudukan bumi dalam tata surya, variasi rapat massa batuan di bawah permukaan bumi, dan perbedaan elevasi tempat pengukuran. Beberapa koreksi dan konversi yang dilakukan dalam pemrosesan data metode gayaberat, dapat dinyatakan sebagai berikut : Koreksi Pasang Surut (Tide Corection)Harga-harga koreksi pasang surut/pasut dapat diperoleh secara teoritis dari harga-harganya pada waktu survey dan langsung dapat ditabelkan. Harga ini langsung ditambahkan pada harga pembacaan alat pada titik amat. Jika koreksi ini merupakan gaya tarik bulan dan matahari pada permukaan bumi, maka harga tersebut ditambahkan pada harga baca pada pengamatan. Besarnya potensial pasang surut yang diakibatkan oleh bulan adalah (Garland G.D,1970) :

, dengan:

, dimana G = konstanta gaya berat, M = massa bulan, r = jarak titik amat dengan pusat bumi, c = jari-jari bulan rata-rata, t = hour angle bulan, = deklinasi bulan, dan = lintang titik amat. Koreksi ApunganKoreksi ini merupakan koreksi yang dilakukan karena adanya efek perubahan sifat elastik komponen mekanis alat, perubahan tekanan dan perubahan suhu. Koreksi apungan biasanya dilakukan bersama-sama koreksi pasang surut. Tahapan pelaksanaan koreksi apungan : 1. Menentukan harga titik acuan yang telah diketahui atau diikat pada stasiun acuan lain, misal titik g*2. Survey pengamatan harus dilakukan secara looping 3. Stasiun acuan g* diamati dua kali, demikian pula ujung lintasan lainnya ada titik kendali (satu stasiun sebelum dan sesudah) ujung.Maka terdapat dua harga g* yaitu g*(t0) dan g*(t1), kedua harga ini harus telah dikoreksi terhadap koreksi pasang surut.Perbedaan ini dapat disebut sebagai gejala apungan alat. Harga g * antara (t0) dan (t1), ini akan digunakan sebagai harga acuan bagi stasiun lain (misal x) yang diamati pada waktu 1 :

Koreksi Udara Bebas (KUB) / Free Air Corection (FAC)Merupakan koreksi akibat perbedaan ketinggian sebesar h, dimana dalam selang ketinggian tersebut terisi oleh udara. Percepatan gravitasi di station :

.Dari rumus percepatan gaya berat di permukaan bumi (h=0) :

, dimana M adalah massa bumi dan R adalah jari-jari bumi dan h merupakan ketinggian suatu tempat. Koreksi udara bebas (KUB) sama dengan perbedaan harga gravitasi akibat perbedaan ketinggian tersebut dimana penerapannya perlu dikurangkan pada harga g yang lebih rendah (h=0).

, dengan . Dan tanda negatif pada penggunaan dalam memperkirakan gn. Ini merupakan besar koreksi udara bebas jika ketinggiannnya naik tiap satu meter. Koreksi Bougeur / Bougeur Corection (BC)Koreksi dilakukan untuk menghilangkan efek massa yang mengisi antara bidang acuan dan titik pengamatan. Massa ini dianggap sebagai lempeng massa (slab) denga jari-jari tak terhingga dengan tebal h (m) dan rapat massa (gr/cm3). Berdasarkan anggapan tersebut koreksi Bougeur dapat ditulis sebagai berikut :

.Jika G = (6.673 0.001)x10-11 m3kg-1s-2 (resolusi IAG,1983), maka :

Koreksi Medan (KM) / Terrain Corection (TC)Koreksi ini diperlukan karena bumi di sekitar kita amat tidak rata. Pembagian zona-zona oleh Hammer adalah sebagai berikut (Gambar 1):A terdiri dari 1komponen (Inner zone)B terdiri dari 4 kompartemen (Inner Zone)C dan D terdiri dari 6 kompartemen (Inner Zone)E dan F terdiri dari 8 kompartemen (Outer Zone)G,H,dan I terdiri dari 12 kompartemen (Outer Zone)J s/d M terdiri dari 16 kompartemen (Outer Zone)Faktor h yang dipergunakan adalah beda ketinggian antara ketinggian stasion P dengan ketinggian rata rata dalam kompartemen, dan faktor juga diambil rata ratanya.

Gambar 1. Hammer Chart Koreksi Lintang (Latitude Correction)Koreksi ini sebagai akibat bahwa harga gravitasi di setiap lintang geografis yang berbeda-beda, hal ini dikarenakan adanya gaya sentripetal dan bentuk ellipsoide. Rumus persamaan untuk menghitung koreksi lintang, yaitu :

Anomali Bougeur (Bougeur Anomaly-BA)Besarnya anomali bougeur adalah harga pengamatan gravitasi yang telah dikoreksi oleh koreksi-koreksi yang telah dibahas di atas.

, dimana BA = Bougeur Anomaly, Gobs = harga gravity pengamatan, g() = harga gravity pada suatu lintang, KUB = koreksi udara bebas, KB = koreksi bougeur, dan KM = koreksi medan.

2. Anomali MagnetikBerdasarkan proses terjadinya, maka ada dua macam magnet :1. magnet induksi, yaitu bergantung pada suseptibilitasnya yang menyebabkan anomali pada medan magnet bumi2. magnet permanen, yaitu bergantung pada sejarah pembentukan batuan tadi.

Pada kasus medan magnet H homogen yang didapat dari sudut , suseptibilitas k didapat dari persamaan :

Berdasarkan nilai k, sifat batuan dapat dibagi menjadi :1. Pada kasus k sama dengan nol, maka keadaaan ini disebut dengan paramagnetic.Contoh : olivin dan biotit2. Pada kasus k bernilai maksimum, maka keadaan ini disebut dengan ferromagnetic.Contoh : besi dan nikel3. Pada kasus k bernilai minimum negatif, maka keadaan ini disebut dengan diamagnetic.Contoh : grafit, gipsum, dan kuarsa.Anomali medan magnet bumi adalah perbedaan nilai medan magnet antara hasil pengamatan dan medan magnet teoritis (IGRF). Berdasarkan sifat medan magnet bumi dan sifat kemagnetan bahan pembentuk batuan, maka ditimbulkan oleh benda penyebabnya tergantung pada :1. inklinasi medan magnet bumi di sekitar benda penyebab2. geometri benda penyebab3. kecenderungan arah dipol-dipol magnet di dalam benda penyebab4. orientasi arah dipole-dipole magnet benda penyebab terhadap arah medan bumi.Anomali magnetik diperoleh dari persamaan :

, dimana = anomali magnetik, = medan magnetik pengukuran pada stasiun tertentu, = medan magnet teoritis berdasarkan IGRF pada stasiun , dan = koreksi medan magnetik akibat variasi harian.Posisi horisontal anomali magnetik tidak berkorelasi langsung dengan posisi benda penyebab anomali tersebut, jika terdapat inklinasi vektor medan magnet bumi.

Gambar 2. Lintasan gaya medan BumiOleh karena itu untuk memudahkan interpretasi biasanya data magnetik diproses agar menghasilkan pola anomali yang bersifat seperti monopol. Reduksi ke kutub dan reduksi ke ekuator adalah proses untuk mensimulasikan kondisi medan magnet di kutub atau di ekuator dimana arah medan magnet bumi masing-masing vertikal (inklinasi = 90o) atau horisontal (inklinasi = 0o). Dengan demikian diperoleh anomali yang bersifat monopol. Prinsip reduksi ke kutub dan ke ekuator adalah perkalian anomali magnetik dengan fungsi transfer filter pada domain frekuensi. Untuk daerah dekat dengan ekuator magnetik, reduksi ke ekuator relatif lebih stabil jika dibandingkan dengan reduksi ke kutub. Jadi secara sederhana dapat disimpulkan bahwa dalam penginterpretasian data magnetik diperlukan pereduksian dari dipol menjadi monopol. Hal ini diperlukan karena suatu material di bumi akan merespon semua medan magnet yang ada baik positif maupun negatif.

Gambar 3. Variasi inklinasi terhadap lintangRespon anomali di beberapa lintang diperlihatkan pada gambar di bawah ini :

Gambar 4. Respon magnetik terhadap variasi inklinasiKeterangan pada gambar 4:1. Jumlah anomali medan magnetik selama dipol dikubur di ekuator magnetik2. Jumlah anomali medan di kutub utara magnet3. Jumlah anomali medan di pertengahan garis lintang magnetik.Nama : Yordan Wahyu Ch.5NIM : 22314008