ANALISA DATA GEOMAGNETIK DALAM INTERPRETASI TUBUH INTRUSI DI PERBUKITAN JIWO TIMUR, BAYAT, KLATEN, JAWA

TENGAH

Ridho Destawan Laboratorium Geomagnetik, Program Studi Teknik Geofisika, UPN Veteran Yogyakarta

INTISARI

Secara geologi perbukitan jiwo timur sangat menarik untuk dilakukan suatu penelitian, baik kenampakan permukaan maupun bawah permukaan. Salah satu kompleks perbukitan jiwo timur, yang seluruhnya disusun oleh batuan beku, diinterpretasikan sebagai suatu intrusi. Diperkirakan gunung pendul merupakan suatu intrusi yang menerobos satuan batuan metamorf pra tersier dan formasi batugamping wungkal. Namun keterbatasan data permukaan, diperlukan suatu pendekatan untuk mengetahui konfigurasi bawah permukaan salah satunya melalui analisa data geomagnetik.

Penelitian dilakukan di daerah Perbukitan Jiwo Timur, Bayat, Jawa Tengah, dengan koordinat UTM 463800 464800 (Easting) dan 9141150 9142250 (Northing) dengan luasan 1,1 km2. Penelitian ini menggunakan seperangkat alat PPM (proton precission magnetometer) dan double sensor gradient vertical, yang diakuisisikan dengan teknik Satu Alat Dari hasil interpretasi peta-peta kemagnetan berupa peta anomali medan magnet total, peta reduce to pole, serta peta upward continuation anomali magnet dapat dikelompokkan menjadi 3, yaitu anomali tinggi (230,6 nT - 800,6nT ) sebagai satuan batuan beku (gabro), anomali sedang (105,8 nT - 230,6 nT) sebagai akumulasi satuan batugamping non-klastik dan batuan beku, serta anomali rendah (18,8 nT - 105,8 nT,nT) sebagai satuan batuan metamorf dan batugamping tuffan/kalkarenit, juga batugamping non-klastik. Sedangkan berdasarkan hasil pemodelan menggunakan Oasis Montaj, nilai kontras suseptibilitas sebesar 0,009 diinterpretasikan sebagai tubuh intrusi berupa litodem gabro.

Kata kunci: Intrusi, Oasis Montaj 6.4.2, Suseptibilitas, Reduce to Pole, Upward Continuation

1. PENDAHULUAN Bayat merupakan salah satu daerah yang sangat kompleks secara tektonik dan geologi sehingga sangat menarik untuk dilakukan penelitian. Kompleksitas yang ada pada daerah ini berupa struktur geologi dan berbagai jenis batuan yang ditemukan, serta tersingkapnya basement pulau jawa yang berupa batuan metamorf berumur Pra - Tersier pada daerah telitian. Disamping itu terdapat batugamping berfosil, batupasir, serta intrusi batuan beku. Salah satu daerah yang menarik

adalah perbukitan Jiwo Timur yang memilki satuan batuan metamorf, satuan batugamping Formasi Oyo, intrusi batuan beku gabro-diorit, dan Formasi Wungkal - Gamping. Secara geologi perbukitan jiwo timur sangat menarik untuk dilakukan suatu penelitian, baik kenampakan permukaan maupun bawah permukaan. Salah satu kompleks perbukitan jiwo timur, yang seluruhnya disusun oleh batuan beku, diinterpretasikan sebagai suatu intrusi. Diperkirakan gunung pendul merupakan suatu intrusi yang menerobos satuan

batuan metamorf pra tersier dan formasi batugamping wungkal. Namun keterbatasan data permukaan, diperlukan suatu pendekatan untuk mengetahui konfigurasi bawah permukaan salah satunya melalui analisa data geomagnetik.

Maksud dari penelitian adalah untuk mengetahui dan menganalisa data magnetik. Melalui analisa dan respon data magnetik dihasilkan suatu interpretasi dari kondisi bawah permukaan. Sedangkan Tujuan dari penelitian ini adalah menghasilkan model bawah permukaan melalui analisa dan interpretasi data magnetik serta informasi geologi daerah penelitian.

2. GEOLOGI PENELITIAN Perbukitan Jiwo tersingkap batuan tertua berupa satuan batuan metamorf yang diduga berumur Pra Tersier dengan lithologi penyusun utama berupa filit, calc schist, marmer. Sebaran batuan pra tersier di perbukitan Jiwo terbagi dua oleh aliran sungai Dengkeng, daerah sebelah timur sungai Dengkeng disebut Jiwo Timur dan di sebelah baratnya disebut Jiwo Barat (Prasetyadi,2007). Kompleks Batuan ini merupakan basement dari cekungan sedimen Paleogen, dan merupakan salah satu batuan yang tertua di Jawa, serupa yang dijumpai di daerah Karangsambung, Kebumen, Jawa Tengah dan Ciletuh di Jawa Barat. Pada Perbukitan Jiwo terdapat kontak ketidakselarasan dengan batuan eosen (Formasi Wungkal-Gamping) yang menumpang di atasnya. Di daerah Jiwo Timur, Formasi Wungkal - Gamping tersingkap di desa Padasan - Watuprau dan di daerah sebelah selatannya, di desa Gamping, di lereng tenggara Gunung Pendul. Di desa Padasan dijumpai singkapan penting yang menunjukkan kontak antara satuan filit dengan batuan gamping foram.

Kontak ketidakselarasan antara dua jenis batuan ini ditandai dengan terdapatnya lapisan tipis konglomerat yang terdiri dari fragmen filit, sekis, dan kuarsit di bawah lapisan batugamping foram yang terdiri dari Assilina spira, Numulites javanus, Discocyclina dispansa. Hubungan yang sama antara satuan batuan filit dengan satuan batuan eosen juga dijumpai di daerah watuprau. Disini dijumpai kontak langsung secara tidak selaras antara batugamping foram yang menumpang di atas filit. Di atas batugamping terdapat batupasir kuarsa, berlaminasi sejajar, agak lapuk dengan kedudukan perlapisannya miring ke selatan 420. Urutan batuan ini diterobos oleh intrusi gabro berupa dike yang mempunyai ketebalan lebih dari 25 meter. Sedangkan daerah Jiwo barat intrusi berupa dike basalt dengan ketebalan beberapa meter, umumnya memotong filit atau sekis.

3. DASAR TEORI Gaya Magnetik

Dasar dari metode magnetik adalah gaya Coulomb antara dua kutub magnetik

1m dan 2m (e.m.u) yang berjarak r (cm) dalam bentuk :

rrmmF 2

0

21

=

(dyne) (III.1)

Konstanta o adalah permeabilitas medium dalam ruang hampa, tidak berdimensi dan berharga satu (Telford, 1976), yang besarnya dalam SI adalah 4 x 10-7 newton/ampere2.

Kuat Medan Magnetik

Kuat medan magnet )(H

pada suatu titik yang berjarak r dari m1

didefinisikan sebagai gaya persatuan kuat kutub magnet, dapat dituliskan sebagai:

rr

mmFH

2

0

1

2 ==

(oersted) (III.2) dengan r adalah jarak titik pengukuran dari m. H

mempunyai satuan A/m dalam SI

sedangkan dalam cgs H

mempunyai satuan oersted. Intensitas Kemagnetan

Sejumlah benda-benda magnet dapat dipandang sebagai sekumpulan benda magnetik. Apabila benda magnet tersebut diletakkan dalam medan luar, benda tersebut menjadi termagnetisasi karena induksi. Dengan demikian, intensitas kemagnetan dapat didefinisikan sebagai tingkat kemampuan menyearahkan momen-momen magnetik dalam medan magnetik luar dapat juga dinyatakan sebagai momen magnetik persatuan volume.

Vrml

VMI

==

(gauss) (III.4) Satuan magnetisasi dalam cgs adalah gauss atau emu. Cm-3 dan dalam SI adalah Am-1. Suseptibilitas Kemagnetan

Tingkat suatu benda magnetik untuk mampu dimagnetisasi ditentukan oleh suseptibilitas kemagnetan atau k yang ditulis sebagai :

kHI =

Besaran yang tidak berdimensi ini merupakan parameter dasar yang digunakan dalam metode magnetik. Harga k pada batuan semakin besar apabila dalam batuan tersebut banyak dijumpai mineral-mineral yang berisifat magnetik. Faktor yang mempengaruhi harga supseptibilitas batuan adalah

1. Litologi batuan 2. Kandungan mineral batuan

Koreksi Data Magnetik Untuk mendapatkan anomali

medan magnetik yang menjadi target survei, maka data magnetik yang telah diperoleh harus dibersihkan atau dikoreksi dari pengaruh beberapa medan magnet yang lain. Secara umum beberapa koreksi yang dilakukan dalam survei magnetik meliputi:

1. Koreksi harian Koreksi harian adalah koreksi yang dilakukan terhadap data magnetik terukur untuk menghilangkan pengaruh medan magnet luar atau variasi harian.

2. Koreksi IGRF Koreksi IGRF adalah koreksi yang

dilakukan terhadap data medan magnet terukur untuk menghilangkan pengaruh medan utama magnet bumi.

Dengan demikian nilai anomali magnetik dalam intensitas medan magnet suatu batuan dapat dituliskan H = Ho + H +Hva Dimana H mrupakan medan magnetik bumi, Ho merupakan medan magnetik utama bumi dan H merupakan medan anomali magnetik, atau dalam menentukan anomali magnetiknya dapat dituliskan H = H - Ho Hvar Dengan H merupakan medan magnetik bumi atau medan magnet total yang terukur, Ho merupakan medan magnetik utama bumi berdasarkan IGRF dan Hvar merupakan koreksi medan magnet variasi harian.(Grant & West, 1965) 4. METODOLOGI

Penelitian dilakukan di daerah Perbukitan Jiwo Timur, Bayat, Jawa Tengah, dengan koordinat UTM 463800 464800 (Easting) dan 9141150 9142250 (Northing) dengan luasan 1,1 km2..

Gambar I. Desain Survei Akuisisi data

Penelitian ini menggunakan seprangat alat PPM (proton precission magnetometer) dan double sensor gradient vertical, yang diakuisisikan dengan teknik Satu Alat

Adapun alat-alat yang digunakan dalam akuisis data dengan menggunakan metode geomagnetik, yaitu :

PPM (Proton Precission Meter) Double Sensor Gradient Vertikal Meteran Kompas GPS (Global Positioning System)

Sedangkan perangkat lunak yang digunakan untuk pengolahan data adalah:

1. Ms. Excel 2. Oasis Montaj 6.4.2

Setelah diperoleh data lapangan, langkah selanjutnya dilakukan koreksi IGRF dan variasi harian sehingga dihasilkan nilai anomali medan magnet total. Tahap selanjutnya software surfer dan magpick, digunakan untuk membuat peta TMI, reduce to pole, dan upward continuation. Berikutnya melakukan interpretasi berdasarkan peta yang diperoleh dan informasi geologi untuk selanjutnya dilakukan pemodelan.

Gambar II. Diagram alir pengolahan

5. HASIL DAN PEMBAHASAN

Berdasarkan hasil pengolahan data yang dilakukan, peta anomali medan magnet memiliki range nilai intensitas antara 18,8 hingga 800,8 nT. Nilai anomali rendah dengan kisaran antara 18,8 nT sampai 105,8 nT, mendominasi peta persebaran anomali di bagian utara.

Gambar II. Peta anomali Medan Magnet

Daerah tersebut diintrepetasi sebagai satuan batuan metamorf pada bagian barat

daya dan satuan batugamping tuffan dan kalkarenit yang berada di sebelah timur. Sedang, di bagian selatan merupakan satuan batugamping non-klastik. Nilai anomali sedang dengan kisaran antara 105,8 nT sampai 230,6 nT, mendominasi peta persebaran anomali di bagian selatan. Daerah tersebut diintrepetasi sebagai satuan batugamping non-klastik dan dominasi batuan beku yang berakumulasi dengan kalakarenit. Daerah anomali tinggi memiliki range nilai antara 230,6 hingga 800,6nT yang disimbolkan dengan warna kuning hingga merah muda dan diinterpretasikan sebagai intrusi yang mendominasi wilayah selatan. Sedangkan nodul dibagian utara, dapat diindikasikan akibat adanya noise magnetik di daerah pemukiman.

Pada peta reduce to pole, secara teori mengasumsikan benda berada pada posisi sebenarnya atau searah dengan kutub utara magnetik. Dari filtering yang dilakukan, daerah telitian memiliki rentang nilai anomali medan magnet antara -437,9 nT sampai dengan 951 ,9 nT. Daerah dengan range nilai, -437,9 nT sampai dengan 87,3 nT merupakan daerah anomali rendah disimbolkan dengan warna biru tua hingga hijau muda.

Gambar III. Peta reduce to pole

range nilai antara 87,3 nT sampai dengan 205,3 nT sebagai daerah anomali sedang dan ditunjukan dengan area berwarna hijau muda hingga kuning, dan range nilai antara 205,3 hingga 951,9 nT merupakan daerah anomali tinggi kan dan range nilai antara 205,3 hingga 951,9 nT merupakan daerah anomali tinggi. Daerah dengan range nilai, -437,9 nT sampai dengan 87,3 nT merupakan daerah anomali rendah dan ditunjukan Keberadaan intrusi ditunjukkan dengan nilai intensitas kemagnetan yang tinggi dan terletak pada wilayah bagian selatan.

Gambar IV. Peta Upward Continuation

Pada prinsipnya, upward continuation dilakukan untuk menghilangkan efek anomali lokal, sehingga akan memperjelas anomali regional yang lebih dalam dan luas. Pada peta upward continuation pengangkatan dengan elevasi 50 m, menunjukkan daerah dengan intensitas kemagnetan tinggi mendominasi wilayah selatan dan menunjukkan keberadaan intrusi.

Melalui sayatan AA pada peta upward regional 50 dengan azimuth N0500E dilakukan untuk membuat suatu pemodelan yang menggambarkan kondisi bawah permukaan. Berdasarkan informasi geologi yang ada, sayatan tersebut memotong satuan batugamping wungkal,

Gambar V. Peta Sayatan

Gambar VI. Pemodelan

litodem gabro, dan batugamping oyo. Pada pemodelan tersebut nilai kontras suseptibilitas batuan intrusi sebesar 0,009 yang ditandai dengan tubuh berwarna merah, batuan metamorf sebesar 0,001 yang ditandai dengan tubuh berwarna ungu yang kontak dengan tubuh intrusi dan batugamping wungkal, batugamping oyo -0,001 ditandai dengan warna biru , batugamping wungkal -0,009 yang ditandai dengan warna biru. 6. PENUTUP Berdasarkan hasil pengolahan data dan pembahasan, dapat disimpulkan beberapa hal, antara lain: 1. Nilai anomali tinggi memiliki range

nilai antara 230,6 nT - 800,6nT 600, diinterpretasi sebagai satuan batuan beku Gabro.

2. Nilai anomali sedang memiliki range nilai antara 105,8 nT - 230,6 nT, diintrepetasi sebagai satuan batugamping non-klastik dan dominasi batuan beku yang berakumulasi dengan kalakarenit.

3. Nilai anomali rendah memiliki range nilai antara 18,8 nT - 105,8 nT,nT,. Daerah tersebut diintrepetasi sebagai satuan batuan metamorf pada bagian barat daya dan satuan batugamping tuffan dan kalkarenit yang berada di sebelah timur. Sedang, di bagian selatan merupakan satuan batugamping non-klastik.

4. Berdasarkan hasil pemodelan yang dilakukan, tersebut nilai kontras suseptibilitas batuan intrusi sebesar 0,009, batuan metamorf sebesar 0,001, batugamping oyo -0,001, batugamping wungkal -0,009.

DAFTAR PUSTAKA

Santoso, Joko (2002), Pengantar Teknik Geofisika, Bandung: Penerbit ITB

Telford, W.M, Geldart L.P, Sheriff R.E, Applied Geophysics, Australia: Press Syndicate of The University of Cambridge.

Darmawan, Sigit, dkk. 2012. Interpretasi Data Anomali Medan Magnetik Total Untuk Permodelan Struktur Bawah Permukaan Daerah Manifestasi Mud Vulcano(Studi Kasus Bledug Kuwu Grobogan). Semarang: Universitas Diponegoro Anonim. (2014). Buku Panduan

Praktikum Geomagnetik. Yogyakarta: Laboratorium Geofisika Eksplorasi Program Studi Teknik Geofisika UPN veteran Yogyakarta

Daniel, Patuan S, dkk. 2013. Identifikasi Intrusi Batuan Beku pada Satuan Metamorf dan Satuan Batugamping Formasi Gamping-Wungkal Menggunakan Integrasi Metode Gravity dan Magnetik pada Daerah Bayat, Jawa Tengah, Indonesia. Yogyakarta: Universitas Pembangunan Nasional Veteran Yogyakarta

Mulai

Data Medan Magnet

Koreksi IGRF dan Variasi Harian

Peta TMI

Reduce to Pole Upward Continuation

Cocok

Interpretasi Informasi Geologi

Pemodelan

Kesimpulan

Mulai

Tidak

Ya