Konsep Dasar Metode MT (Magnetotellurik)

            

            Metode magnetotellurik (MT) adalah salah satu metode geofisika yang sering digunakan dalam eksplorasi geothermal karena kemampuannya yang dapat menggambarkan struktur resistivitas batuan bawah permukaan. Metode ini termasuk dalam metode elektromagnetik pasif karena menggunakan variasi medan magnet bumi yang terjadi secara alami sebagai sumbernya. Variasi medan magnet ini dapat disebabkan karena beberapa faktor yang menghasilkan gelombang elektromagnetik yang kontinyu dengan rentang frekuensi yang cukup lebar antara10^4-10^-5 Hz.

     

(a) Solar wind

  

(b) Lightning 

Sumber : Daud, 2010 

        Sumber yang menyebabkan adanya variasi medan magnet bumi tersebut tergantung pada frekuensi gelombang elektromagnetik yang dihasilkan. Untuk frekuensi di atas 1 Hz bersumber dari lightning discharges di daerah equatorial bumi. Gelombang elektromagnetik yang dihasilkan pada saat terjadi lightning dikenal sebagai sferics. Sumber lain yang dapat menghasilkan gelombang elektromagnetik dengan frekuensi di bawah 1 Hz adalah interaksi antara lapisan magnetosphere bumi dengan solar wind. Ketika mengenai lapisan magnetosphere bumi, proton dan electron yang terkandung di dalam plasma solar wind dibelokan dengan arah yang saling berlawanan sehingga menghasilkan medan listrik. Variasi intensitas dan kecepatan dari solar wind ini menghasilkan gelombang elektromagnetik yang bervariasi terhadap waktu.

Gambar . Prinsip Metode MT (Unsworth, 2006)

[Sumber : Unsworth, Martyn, 2006, Electromagnetic and Potential Field Methods]

 

Konsep gelombang elektromagnetik yang mendasari metode MT ini adalah konsep persamaan Maxwell, khususnya dalam persamaan Hukum Ampere dan persamaan Hukum Faraday (Simpson, 2005).

            Persamaan (a) merupakan persamaan hukum Faraday sedangkan persamaan (b) merupakan persamaan hukum Ampere. Hukum Faraday (a) menjelaskan bagaimana induksi arus listrik yang disebabkan oleh medan magnet yang bervariasi terhadap waktu. Pada gambar (b) Transmitter Tx dialiri arus sehingga muncul medan magnet di sekitar kawat, kemudian arus tersebut secara periodik dinyala-matikan sehingga terjadi perubahan fluks magnetic. Akibat perubahan fluks magnetic tersebut maka muncul arus induksi pada ore body. Di bumi, variasi medan magnet primer yang terjadi menyebabkan batuan terinduksi sehingga muncul arus eddy atau disebut juga dengan arus telluric. Arus induksi yang bervariasi akan menghasilkan medan magnet sekunder seperti yang dijelaskan dalam hukum ampere (persamaan 2.2), dimana kuat medan magnet yang dihasilkan bergantung pada besarnya arus dan konduktivitas medium yang terinduksi. Perubahan medan magnet sekunder ini akan direkam oleh receiver Rx.

              Nilai medan yang terukur di permukaan mengandung informasi mengenai konduktivitas batuan bawah permukaan. Sehingga dengan mengukur medan listrik dan medan magnet secara bersamaan disuatu lokasi yang sama dan dengan menggunakan perbandingan dari nilai medan tersebut pada berbagai frekuensi, maka nilai konduktivitas batuan untuk setiap kedalaman pada daerah tersebut dapat ditentukan.