METODE ELEKTROMAGNETIK

METODE ELEKTROMAGNETIK

                                                          

Metode elektromagnetik ini biasanya digunakan untuk eksplorasi benda- benda konduktif. Kegunaan metode elektromagnetik ini yaitu untuk menentukan kontras konduktivitas bawah permukaan berdasarkan perubahan dalam kualitas air tanah dan tipe tanah dan batuan. Perubahan komponen-komponen medan akibat variasi konduktivitas dimanfaatkan untuk menentukan struktur bawah permukaan. Keunggulan metode seismik dengan metode geofisika yang lain:

·    Mobilitas yang tinggi dan pengambilan data yang cepat.

·     Resolusi dan penafsiran data cepat di lapangan.

·   Aksesibilitas   yang   tinggi,   dan   sangat   efektif   dalam   analisa   dari konduktivitas tinggi.

Keunggulan metode elektromagnetik dengan metode geofisika yang lain:

·    Mudah  dipengaruhi  oleh  permukaan  atau  sumber-sumber  daya  bawah permukaan (Instrumen merekam banyak noise dari induksi gelombang elektromagnetik dari permukaan maupun luar permukaan)

·    Resolusi vertikal kurang dibandingkan metode lain.

Kegunaan Metode Elektromagnetik Dan Hubungannya Dengan Model

Eksplorasi Objek Geofisika :

1.   Eksplorasi Panas Bumi

Pengukuran Metode Elektromagnetik khususnya dengan teknik pengukuran CSAMT / Magnetotellurics (MT) dapat mendeteksi anomali resistivitas terkait dengan struktur produktif panas bumi, termasuk patahan dan adanya batuan perangkap, juga untuk estimasi suhu reservoir panas bumi di berbagai kedalaman. CSAMT / MT telah berhasil memberikan kontribusi terhadap pemetaan dan pengembangan sumber daya panas bumi. Materi geologi pada umumnya bersifat konduktor listrik lemah dan memiliki resistivitas tinggi. Namun, cairan hidrotermal dalam pori-pori dan patahan bumi meningkatkan konduktivitas dari bahan bawah permukaan. Perubahan konduktivitas ini digunakan untuk memetakan geologi bawah permukaan dan memperkirakan kandungan bahan bawah permukaan.

2.   Eksplorasi Minyak Bumi

Salah satu metode yang sering digunakan dalam eksplorasi awal minyak bumi adalah Metode Elektromagnetik yaitu metode Magnetotelurik. Metode MT merupakan metode elektromagnetik pasif yang melibatkan pengukuran fluktuasi medan listrik dan medan magnet alami yang saling tegak lurus di permukaan bumi yang dapat digunakan untuk mengetahui nilai konduktivitas batuan di bawah permukaan bumi dari kedalaman beberapa meter hingga ratusan kilometer.

Induksi medan magnet di bawah permukaan bumi dihubungkan dengan medan EM dan resistivitas batuan. Pada umumnya, kebanyakan batuan adalah konduktor yang buruk. Resistivitas batuan tersebut akan besar secara ekstrim jika batuan tersebut bersifat kompak. Sehingga dalam eksplorasi Minyak bumi metoda Elektromagnetik (MT) mampu memetakan struktur geologi serta menampilkan zona interest berdasarkan kontras tahanan jenis material bawah permukaan secara baik serta sejalan dengan data pendukung.

3.   Eksplorasi Endapan Bijih Besi

Endapan biji besi sering menunjukkan kemampuan konduktivitas yang sangat rendah dan umumnya sangat kering, hal ini menjadikannya bijih besi merupakan bahan yang ideal untuk penilaian sumber daya. Metode elektromagnetik (EM) memanfaatkan perubahan komponen-komponen medan akibat variasi konduktivitas dimanfaatkan untuk menentukan struktur bawah permukaan. Suatu sumber medan magnet diinduksikan ke dalam bumi. Adanya bijih besi dibawah permukaan akan mempolarkan medan magnet. Dengan menjumlahkan medan magnet primer dan sekunder maka ada/tidaknya mineral bijih besi dapat diketahui.

4.   Eskplorasi Batubara

Daerah yang kaya akan batubara, banyak bersinggungan dengan area rawa. Rawa yang terdiri dari unconsolidated soil. Endapan rawa yang tebal menimbulkan kesulitan baik dalam hal akses eksplorasi maupun dalam usaha eksploitasi batubara. Metode Elektromagnetik adalah salah satu metode geofisika yang memanfaatkan aplikasi gelombang elektromagnetik (radio) dalam mengidentifikan lapisan batuan. Metode Elektromagnetik dapat membandingkan perbedaan konstanta dielektrik yang dominan antara objek satu dengan yang lainya. Batubara mempunya nilai konstanta dielektrik yang tidak jauh dengan lapisan atau batuan lain seperti pasir,lempung dan lainya. Frekuensi gelombang radio yang tinggi memungkinkan gelombang radio mengidentifikasi lapisan yang tipis, termasuk didalamnya endapan rawa. Penetrasi gelombang radio yang dangkal dan mampu mengidentifikasi lapisan yang tipis tersebut sesuai dengan kebutuhan identifikasi dimensi rawa pada area potensi batubara. Ada beberapa hal yang perlu dilakukan sebelum melakukan analisis lanjut(frekuensi dan spectrum lain) terdapat batubara disuatu lokasi survey dalam pengukuran yaitu perlu adanya data-data tambahan seperti informasi geologi(outcrop,struktur lokal), range kalori dari batubara dan juga informasi stratigrafi jika memunkginkan. Informasi-informasi tersebut merupakan hal yang ideal untuk dijadikan pendukung interpretasi dan identifikasi batubara tetapi dilapangan tidak semua informasi tersebut tersedia sehingga diperlukan analisis lanjut yang bisa mewakili dan membedakan antara lapisan satu dengan yang lainya.

5.   Eksplorasi Air Tanah

Metode Elektromagnetik merupakan salah satu metode geofisika yang biasa digunakan dalam investigasi air (hidrogeofisika). Metode ini mempunyai resolusi yang cukup baik untuk menganalisis kondisi bawah permukaandan menentukan bidang batas (interface) serta jumlah lapisan berdasarkan variasi resistivitas listriknya. Arus induksi pada tanah didifusikan ke bawah dan akan menjalar ke bawah permukaan (subsurface) sehingga akan menghasilkan medan magnetik sekunder yang diukur di permukaan dengan oleh sebuah receiver. Sifat resistivitas listrik  batuannya sangat dipengaruhi oleh jumlah air, kadar garam, dan bagaimana cara air didistribusikan ke dalam batuan. Batuan yang pori-porinya terisi air, nilai resistivitas listriknya berkurang dengan bertambahnya kandungan air. Oleh karena itu, keberadaan air dalam batuan akan memberikan kontras nilai resistivitas yang berbeda dengan daerah sekitarnya. Sehingga didapatkan indikasi adanya daerah konduktif dengan nilai rapat arus ekivalen yang tinggi.

6.   Eksplorasi Batugamping   

Batugamping merupakan salah satu golongan batuan sedimen yang paling banyak  jumlahnya.Batugamping itu sendiri terdiri dari batugamping non-klastik dan batugamping klastik. Secara umum batu gamping memiliki tekstur batuan yang kompak dan memiliki sifat porositas sekunder yang menyebabkan batugamping ini memiliki sifat yang khas daripada batuan yang lainnya. Identifikasi tentang keberadaan batugamping di bawah permukaan menggunakan metode geofisika umumnya menggunakan Metode EM. Salah satunya adalah metode Very Low Frequency Vertical Gradient (VLF V-Grad) yang digunakan untuk eksplorasi benda-benda konduktif sehingga dimanfaatkan dalam menentukan struktur bawah permukaan. Variasi nilai konduktivitas ini menunjukkan adanya perbedaan kemudahan arus listrik untuk mengalir pada setiap material penyusun batuan yang dilaluinya. Perbedaan kuat arus untuk mengalir dalam medium lapisan batuan sangat bergantung pada sifat fisik material yang dilaluinya. Sifat fisik tersebut antara lain adalah porositas, permeabilitas, rapat massa, dan distribusi ukuran butiran.  

Metode VLF V-Grad pada prinsipnya berdasarkan selisih medan magnetik di ketinggian berbeda, dimana selisih tersebut hanya disebabkan oleh benda konduktif di bawah permukaan. Batugamping yang memiliki tekstur yang kompak akan memberian kontras nilai konduktivitas dibandingkan batuan sekitarnya mengingat semakin kompak suatu batuan maka nilai konduktivitasnya akan semakin kecil. Batugamping juga dapat memiliki sifat porositas dan permeabilitas yang tinggi yang bias menjadi suatu akifer produktif di kawasan karst. Sehingga dapat meningkatkan nilai konduktivitasnya.

Namun Adanya perbedaan nilai konduktivitas inilah yang menunjukkan sebaran batuan di bawah permukaan. Adapun tujuan penggunaan metode VLF V- Grad adalah mendapatkan interpretasi kualitatif dan kuantitatif. Interpretasi kualitatif dilakukan dengan menggunakan filter moving average dan filter fraser. Penggunaan filter moving average untuk menghilangkan noise frekuensi tinggi dan filter fraser bertujuan untuk mengetahui lokalisir konduktif batuan secara horizontal. Sample nilai resistivitas batugamping yang ada dipermukaan dan adanya data-data tambahan seperti data resistivitas dengan metode geolistrik, informasi geologi (outcrop,struktur lokal) sangat dibutuhkan agar dapat mempermudah dalam tahap interpretasi.