PENGANTAR METODE ELEKTROMAGNETIK

BAB 15

PENGANTAR METODA ELEKTROMAGNETIK

   Pengertian Elektromagnetik 

Secara umum, metode geofisika dibagi menjadi dua kategori yaitu metode pasif dan aktif. Metode pasif dilakukan dengan mengukur medan alami yang dipancarkan oleh bumi. Metode aktif dilakukan dengan membuat medan gangguan kemudian mengukur respons yang dilakukan oleh bumi. Sedangkan sumber-sumber yang digunakan dalam pengukuran tersebut diantaranya ada- lah gelombang elektromagnetik, getaran, sifat kelistrikan, sifat kemagnetan, dan lain-lain. Metode EM adalah salah satu metode geofisika untuk mengetahui anomali di bawah permukaan yang memanfaatkan sifat medan magnet dan medan listrik (Buttler, 2010).          

Jika di permukaan bumi timbul medan elektromagnetik makan akan timbul arus listrik yang melewati berbagai lapisan konduktor dibawah permukaan bumi sesuai dengan hukum induksi elektromagnetik. Arus ini akan mengganggu medan elektromagnetik di permukaan bumi dengan timbulnya medan elektromagnetik yang baru.

Survei elektromagnetik (EM) pada dasarnya diterapkan untuk mengetahui respons bawah permukaan menggunakan perambatan gelombang elektromagnetik yang terbentuk akibat adanya arus bolak-balik dan medan magnetik. Medan elektromagnetik primer dihasilkan oleh arus bolak-balik yang melewati sebuah kumparan yang terdiri dari lilitan kawat. Respons bawah permukaan berupa medan elektromagnetik sekunder dan resultan medan terdeteksi sebagai arus bolak-balik yang menginduksi arus listrik pada koil penerima (receiver) sebagai akibat adanya induksi elektromagnetik 

 Jenis-jenis Metode Elektromagnetik 

Metode elektromagnetik yang digunakan umumnya terbagi menjadi 2, yaitu metode aktif dan metode aktif. Metode elektromagnetik aktif, menggunakan sumber gelombang elektromagnetik yang berasal dari  alam, contoh dari metode elektromagnetik ini antara lain Metode ektromagnetik VLF (Very Low Frequency) dan Metode Elektromagnetik Magnetotelurik. Sedangkan metode elektromagnetik aktif, menggunakan sumber gelombang elektromagnetik buatan yang di pancarkan oleh transmitter.

 

1.      Magnetotelurik (MT)

Jika suatu medan frekuensi f (Hz), amplitude medan listrik dan medan magnet yang muncul disebut E dn B diukur serentak pada arah yang saling tegak lurus sebagai Ey dan Bx, dalam suatu medan yang uniform tahanan jenisnya adalah:

 

Dimana:

Ey = medan listrik kearah y

Bx = medan magnet kearah x

Bila tidak homogen, yang diperoleh adalah tahanan jenis semu. Kisaran pengukuran MT adalah dari 1-10-4 Hz. Secara teoritik jika frekuensinya sangat rendah pentrasinya akan semakin dalam.

Seperti telah disebutkan di atas struktur tahanan jenis di bawah permukaan. Terhadap kedalaman (z) akan terjadi atenuasi sebesar.

 

Dimana:

 f = frekuensi

  = permeabilitas magnetic

  = konduktivitas (1/)

Kedalaman dimana medan H teratenuasi menjadi 1/e dari nilai asal.

Jika  adalah permeabilitas maka  adalah permeabilitas dalam ruang hampa T dalam detik dan  dalam ohm. Kedalaman di atas adalah skin depth.

Dalam medan magnet terpolarisasi pada arah y (=  ) pada periode T, arus listrik menginduksi pada arah x (tegak lurus) mengakibatkan medan listrik  di permukaan.

  dan  diukur serempak:

Sesuai dengan orientasi mendatar medan H, diukur dua komponen misalnya  dan  serta  dan .

Penambahan T medan H akan menambah kedalaman penetrasi, sehingga kita dapat berpikir secara analogi seperti sounding Schlumberger ( vs T sebagai  vs AB/z).

Biasanya T berkisar antara 1-1000 detik.

Dengan demikian kita akan memperoleh kurva MT (biasanya tidak seideal konfigurasi Schlumberger, karena H sangat terpengaruh tahanan jenis di permukaan).

Untuk model berlapis penafsiran dapat dilakukan dengan Curve Matching dengan master curve 2 atau 3 lapisan.

Dalam lapangan panas bumi untuk MT sounding didapat beberapa kendala, yaitu:

·         Perioda yang tercakup buruk (T3 sec)

·         Anisotropi E dan j di daerah tersebut

Beberapa penyelidikan MT di lapangan panas bumi menunjukkan bahwa tahanan jenis tinggi dijumpai pada perioda 10-1000 detik. Sehingga penafsiran untuk struktur dangkal tidak diperoleh dengan baik.

Sering  ,  cukup berbeda dengan  ,  karena:

·         Anisotropi medan E di permukaan, karena variasi tahanan jenis dangkal/menengah

·         Anisotropi densitas E akan berubah sampai dengan /di perbatasan, sedangkan searah akan menerus.

2.      Metoda Elektromagnetik VLF

Metoda elektromagnetik adalah salah satu metoda dalam eksplorasi geofisika. Pada umumnya ia digunakan untuk pencarian bahan-bahan yang memiliki sifat konduktif yang tinggi.

Slaah satu metoda elektromagnetik ialah metoda elektromagnetik VLY (Very Low Frequency Electromagnetic). Dalam metoda ini dimanfaatkan medan elektromagnetik yang dibangkitkan oleh pemancar-pemancar radio berfrekuensi sangat rendah dengan daya besar yang biasanya digunakan untuk kepentingan navigasi kapal-kapal selam. Frekuensi yang digunakan ialah antara 15 KHz – 30 KHz.

Radio pemancar VLF menghasilkan komponen listrik dan komponen magnet. Dalam metoda elektromagnetik VLF komponen magnet diutamakan karena membaw sinyal energy yang cukup dan memiliki keuntungan-keuntungan praktis dalam pengukuran (Peterson dan Ronka, 1970).

Setiap jenis peralatan VLF pada umumnya menyajikan parameter pengukuran yang berbeda (Koroos dan Hjelt, 1983)

Peralatan elektromagnetik VLF yang akan digunakan dalam penyelidikan digunakan sebagai penerima (receiver), sedangkan peralatan pemancar memanfaatkan pemancar elektromagnetik VLF yang telah ada seperti pada tabel 1.

Medan yang diukur adalah medan elektromagnetik yang sudah merupakan perbandingan antara primer dan sekunder. Artinya medan dari pemancar elektromagnetik VLF dengan medan dari objek benda geologi yang tergantung dari posisi benda konduktif.

Pengukuran dilakukan pada lintasan tiap selang waktu tertentu pada tiap lintasan. Hasilnya adalah berupa kurva (dalam fasa) real dan imajiner (Gambar).

 

Read More