Metode CSAMT

Metode Controlled Source Audio-frequency Magnetotelluric (CSAMT) merupakan salah satu metode eksplorasi geofisika dengan menggunakan sistem induksi elektromagnetik untuk mengetahui nilai resistivitas batuan bawah permukaan bumi. Pengambilan data dengan metode CSAMT mampu menembus kedalaman >1 km dibawah permukaan bumi. Oleh sebab itu metode ini banyak digunakan untuk analisa geologi bawah permukaan, terutama dalam eksplorasi bahan tambang. Untuk keperluan studi stratigrafi bawah permukaan, metode CSAMT belum banyak dilakukan. Kesulitan terutama muncul karena suatu litologi tertentu memiliki nilai jangkauan resistivitas yang lebar dan seringkali sama dengan litologi lainnya. Untuk itu kalibrasi dengan data sumur bor yang tersedia merupakan langkah terbaik dalam interpretasi stratigrafi dengan data CSAMT.

Metode ini mirip metode magnetotelurik (MT) dan audio-frequency magnetotellurics (AMT) yang menggunakan sumber alami. Kedua jenis metode tersebut (yang bersumber buatan dan alami) dimasukkan dalam keluarga magnetotelurik.

Metode MT/AMT merupakan suatu teknik eksplorasi yang terkenal  digunakan untuk mengukur fluktuasi pada medan listrik dan medan magnet alami pada jangkauan frekuensi yang luas.Fluktuasi ini berasal dari ionosper yang berhubungan dengan aktivitas matahari pada cakupan frekuensi rendah. Teknik ini tidak membutuhkan sumber buatan dan pemancar ( transmitter ). ( Perdana : 2012 )

Sumber medan yang digunakan berasal dari dipol listrik yang diinjeksikan ke dalam bumi. Informasi tentang resistivitas batuan bawah permukaan sebagai fungsi kedalaman, diperoleh dengan mengukur besarnya medan listrik dan medan magnet untuk berbagai frekuensi. Resistivitas listrik merupakan parameter penting untuk mengkarakterisasikan keadaan fisis bawah permukaan, yang diasoasiasikan denganmaterial dan kondisi bawah permukaan. Parameter tersebut bergantung pada lithologi, porositas, suhu, tekanan, dan fluida yang mengisi batuan.

Penurunan persamaan untuk metode MT maupun CSAMT dikembangkan mengikuti pendekatan Cagniard. Asumsi dasar yang digunakan adalah bumi dianggap lapisan horizontal dimana masingmasing lapisan mempunyai sifat homogen isotropis dan, gelombang elektromagneik alam yang berinteraksi dengan bumi merupakan gelombang bidang. Dengan menganggap bahwa bumi bersifat homogen isotropis, sifat fisik medium tidak bervariasi terhadap waktu dan tidak ada suatu sumber muatan dalam medium yang ditinjau,

Untuk mendapatkan resistivitas yang sebenarnya dimana bumi mempunyai resistivitas yang heterogen diperoleh dengan cara membuat model dan diturunkan hubungan antara resistivitas semu dan resistivitas sebenarnya (metode inversi).

Skin Depth

            Skin depth merupakan jarak mksimum yang dapat dicapai oleh medan elektromagnetik saat menembus lapisan konduktif ( Arif, 2007 ). Nilai ini dipengaruhi oleh reistivitas bahan dan frekuensi yang digunakan.

Effective Depth Penetration

            Effective Depth Penetration ( D ) adalah kedalaman yang dapat dicapai pada metode CSAMT. Berikut adalah persamaan yang digunakan :

Effek Pada Metode CSAM
       Pada metode CSAMT ini terdapat beberapa efek – efek yang nantinya akan mengakibatkan penyimpangan dan berakibat pada data yang diperoleh. Berikut dijelaskan beberapa efek pada metode CSAMT :

1.      Efek Statik

Penyimpangan data CSAMT karena adanya heterogenitas local dekat permukaan dan factor topografi

v  Melakukan perhitungan secara teoritis

v  Menggunakan teknik processing seperti pemfilteran spatial

v  Menggunakan pegukuran yang bebas dari pengaruh efek static

2.      Efek Topografi

Penyimpangan data CSAMT karena adanya factor toprogafi

v  Melakukan perhitungan untuk menghilangkan dari data

3.      Efek Sumber

a.                   Efek nonplane – wave

Merupakan penyimpangan dari apparent resistivity dan beda fase yang dekat dengan sumber.

b.                  Efek Source Overprintu

Merupakan pembacaan data yang bergeser. Jika terjadi ini kita harus melakukan normalisasi agar meminimalisir terjadinya overprint.

c.                   Efek Bayangan ( shadow )

Merupakan efek yang timbul dari filtur geologi lokal antara sumber dan sounding.

2.6       Noise ( Gangguan )

            Noise merupakan suatu gangguan saat pengambilan data CSAMT sehingga mengakibatkan data yang diperoleh pada CSAMT mengalami sedikit penyimpangan. ( Ubaidillah, 2012 )

1.                  Operator error

            Ini merupakan kesalahan dari si operator saat proses akusisi data. Kesalahan ini dapat disebabkan oleh si pengguna alat, di mana si operator tersebut salah memasang kabel – kabel serta salah memasnag kofigurasi medan magnet dan medan listrik.

2.                  Instrumentation noise

Kesalahan yang disebabkan oleh instrument yang digunakan, missal : impedansi rendah di receiver serta pemasangan sambungan kabel yang kurang sempurna.

3.                  Cultural noise

            Kesalahan yang disebabkan oleh lingkungan sekitar. Contoh : adanya logam           besar dan stasiun radio yang membawa sinyal tersebut sehingga berpengaruh terhadap kualitas data medan magnet dan medan listrik yang terukur. Cara        menghindari gangguan ini adalah dengan mendesain pengukuran yang baik.

4.                  Atmospheric / telluric noise

Kesalahan yang disebabkan oleh aktivitas atmosfer dan arus telluric di dalam bumi. Kasus noise yang bersumber dari atmosfer dapat berupa petir yang memiliki freikuensi tinggi dan tidak dapat diprediksi kapan akan terjadinya, untuk menghindarinya digunakan low pass filter.

5.                  Wind noise

Kesalahan yang diakibatkan karena adanya pergerakan angin, angin ini akan menggerakkan antenna medan magnet sehingga sinyal pengukuran yang dihasilkan akan kurang baik. Untuk menghindarinya antenna medan magnet harus dikubur dalam tanah agar terhindar dari getaran atau goncangan angin tersebut.

            Untuk mengurangi atau menghilangkan data jelek akibat dari adanya noise dapat dilakukan dengan proses smoothing pada saat melakukan pengolahan data menggunakan software CMTPro. Konsep dari proses smoothing adalah kurva resistivitas semu terhadap frekuensi haruslah berubah secara wajar dan kontinu. Proses ini dilakukan dengan cara mengubah data hingga mendapatkan kurva yang kontinu.

Tektonik Lempeng

LEMPENG TEKTONIK

            Lempeng tektonik adalah segmen keras kerak bumi yang disokong oleh magma di bawahnya. Disebabkan ini maka lempeng tektonik ini bebas untuk menggesek satu sama lain. Pergerakan antara lempeng tektonik ini tidak berjalan secara perlahan-lahan. Sebaliknya pergeseran antara tanah dan batu yang membentuk lempeng tektonik menyebabkan pergeseran itu berjalan tersentak-sentak. Pergerakan inilah yang menyebabkan terjadinya gempa bumi.

DASAR TEORI LEMPENG TEKTONIK

            Sudah sejak lama para ahli kebumian meyakini bahwa benua-benua yang ada di muka bumi ini sebenarnya tidaklah tetap di tempatnya, akan tetapi secara berlahan benua benua tersebut bermigrasi di sepanjang bola bumi. Terpisahnya bagian daratan dari daratan asalnya dapat membentuk suatu lautan yang baru dan dapat juga berakibat pada terjadinya proses daur ulang lantai samudra kedalam interior bumi. Sifat mobilitas dari kerak bumi diketahui dengan adanya gempabumi, aktifitas gunungapi dan pembentukan pegunungan (orogenesa). Berdasarkan ilmu pengetahuan kebumian, teori yang menjelaskan mengenai bumi yang dinamis (mobil) dikenal dengan Tektonik Lempeng.

1.      Hipotesa Pengapungan Benua (Continental Drift)

                  Revolusi dalam ilmu pengetahuan kebumian sudah dimulai sejak awal abad ke 19, yaitu ketika munculnya suatu pemikiran yang bersifat radikal pada kala itu dengan mengajukan hipotesa tentang benua benua yang bersifat mobil yang ada di permukaan bumi. Sebenarnya teori tektonik lempeng sudah muncul ketika gagasan mengenai hipotesa Pengapungan Benua (Continental Drift) diperkenalkan pertama kalinya oleh Alfred Wegener (1915) dalam bukunya “The Origins of Oceans and Continents”.

                  Pada hakekatnya hipotesa pengapungan benua adalah suatu hipotesa yang menganggap bahwa benua-benua yang ada saat ini dahulunya bersatu yang dikenal sebagai super-kontinen yang bernama Pangaea. Super-kontinen Pangea ini diduga terbentuk pada 200 juta tahun yang lalu yang kemudian terpecah-pecah menjadi bagian-bagian yang lebih kecil yang kemudian bermigrasi (drifted) ke posisi seperti saat ini.

2.      Hipotesa Pemekaran Lantai Samudra (Sea Floor Spreading)

                  Hipotesa pemekaran lantai samudra dikemukakan pertama kalinya oleh Harry Hess (1960) dalam tulisannya yang berjudul “Essay in geopoetry describing evidence for sea-floor spreading”. Dalam tulisannya diuraikan mengenai bukti-bukti adanya pemekaran lantai samudra yang terjadi di pematang tengah samudra (mid oceanic ridges), Guyots, serta umur kerak samudra yang lebih muda dari 180 juta tahun.

                  Hipotesa pemekaran lantai samudra pada dasarnya adalah suatu hipotesa yang menganggap bahwa bagian kulit bumi yang ada didasar samudra Atlantik tepatnya di Pematang Tengah Samudra mengalami pemekaran yang diakibatkan oleh gaya tarikan (tensional force) yang digerakan oleh arus konveksi yang berada di bagian mantel bumi (astenosfir). Akibat dari pemekaran yang terjadi disepanjang sumbu Pematang Tengah Samudra, maka magma yang berasal dari astenosfir kemudian naik dan membeku.

                  Pergerakan lantai samudra (litosfir) ke arah kiri dan kanan di sepanjang sumbu pemekaran Pematang Tengah Samudra lebih disebabkan oleh arus konveksi yang berasal dari lapisan mantel bumi (astenosfir). Arus konveksi inilah yang menggerakan kerak samudra (lempeng samudra) yang berfungsi sebagai ban berjalan (conveyor-belt).

                                          

Gb.1 menjelaskan arus konveksi yang menggerakan lantai samudra (litosfir), pembentukan material baru di Pematang Tengah Samudra (Midoceanic ridge) dan penyusupan lantai samudra kedalam interior bumi (astenosfir) pada zona subduksi.

TEORI LEMPENG TEKTONIK

            Teori tektonik lempeng adalah suatu teori yang menjelaskan mengenai sifat-sifat bumi yang mobil/dinamis yang disebabkan oleh gaya endogen yang berasal dari dalam bumi. Dalam teori tektonik lempeng dinyatakan bahwa pada dasarnya kerak-bumi (litosfir) terbagi dalam 13 lempeng besar dan kecil.

1.      Lempeng Pasific                                 8.  Lempeng Nasca

2.      Lempeng Euroasia                               9.  Lempeng Arab

3.      Lempeng India-Australia                    10. Lempeng Karibia

4.      Lempeng Afrika                                  11. Lempeng Philippines

5.      Lempeng Amerika Utara                    12. Lempeng Scotia

6.      Lempeng Amerika Selatan                  13. Lempeng Cocos

7.      Lempeng Antartika

            Batas-batas dari ke 13 lempeng tersebut diatas dapat dibedakan berdasarkan interaksi antara lempengnya sebagai berikut :

     1. Batas Konvergen: Batas konvergen adalah batas antar lempeng yang saling bertumbukan. Batas lempeng konvergen dapat berupa batas Subduksi (Subduction) atau Obduksi (Obduction).

2. Batas Divergen: Batas divergen adalah batas antar lempeng yang saling menjauh satu dan lainnya. Pemisahan ini disebabkan karena adanya gaya tarik (tensional force) yang mengakibatkan naiknya magma kepermukaan dan membentuk material baru berupa lava yang kemudian berdampak pada lempeng yang saling menjauh. Contoh yang paling terkenal dari batas lempeng jenis divergen adalah Punggung Tengah Samudra (Mid Oceanic Ridges) yang berada di dasar samudra Atlantik, disamping itu contoh lainnya adalah rifting yang terjadi antara benua Afrika dengan Jazirah Arab yang membentuk laut merah.

3. Batas Transform: Batas transform adalah batas antar lempeng yang saling berpapasan dan saling bergeser satu dan lainnya menghasilkan suatu sesar mendatar jenis Strike Slip Fault. Contoh batas lempeng jenis transforms adalah patahan San Andreas di Amerika Serikat yang merupakan pergeseran lempeng samudra Pasifik dengan lempeng benua Amerika Utara