SIFAT KEMAGNETAN DALAM BATUAN

Abstrak

               Beberapa mineral ada yang bersifat magnetis, seperti pada magnetit, pyrotite, dan lain-lain.  Oleh karena hal tersebut kita perlu mengenal sifat kemagnetan pada mineral yang merupakan penyusun batuan.

                Metode magnet adalah salah satu metode geofisika yang digunakan untuk menyelidiki kondisi permukaan bumi dengan memanfaatkan sifat kemagnetan batuan yang diidentifikasikan oleh kerentanan magnet batuan.

          Susceptibilitas magnet batuan adalah harga magnet suatu batuan terhadap pengaruh magnet, yang pada umumnya erat kaitannya dengan kandungan mineral dan oksida besi. Semakin besar kandungan mineral magnetit di dalam batuan, akan semakin besar harga susceptibilitasnya.

Sifat magnetik material pembentuk batuan – batuan dapat dibagi menjadi : Diamagnetik, Paramagnetisme, Ferromagnetik, Antiferromagnetik,Ferrimagnetik.

Pendahuluan

                 Seperti kita ketahui di alam ini kita mengenal 3 jenis batuan diantaranya adalah, batuan beku, batuan sedimen, dan batuan metamorf, dimana batuan- batuan itu tersusun dari satu mineral atau beberapa mineral. Dan pada beberapa mineral ada yang bersifat magnetis, seperti pada magnetit, pyrotite, dan lain-lain.  Oleh karena hal tersebut kita perlu mengenal sifat kemagnetan pada mineral yang merupakan penyusun batuan.

Stabil tidaknya magnetisasi pada suatu batuan sangat tergantung pada jenis mineral dan ukurannya. Sifat  magnetik pada batuan ini juga berperan dalam metode geomagnetik untuk eksplorasi.

ISI

Sifat kemagnetan

Metode magnet adalah salah satu metode geofisika yang digunakan untuk menyelidiki kondisi permukaan bumi dengan memanfaatkan sifat kemagnetan batuan yang diidentifikasikan oleh kerentanan magnet batuan. Metode ini didasarkan pada pengukuran variasi intensitas magnetik di permukaan bumi yang disebabkan adanya variasi distribusi (anomali) benda termagnetisasi di bawah permukaan bumi. Variasi intensitas medan magnetik yang terukur kemudian ditafsirkan dalam bentuk distribusi bahan magnetik dibawah permukaan, kemudian dijadikan dasar bagi pendugaan keadaan geologi yang mungkin teramati. Pengukuran intensitas medan magnetik dapat dilakukan di darat, laut maupun udara.

Susceptibilitas magnet batuan adalah harga magnet suatu batuan terhadap pengaruh magnet, yang pada umumnya erat kaitannya dengan kandungan mineral dan oksida besi. Semakin besar kandungan mineral magnetit di dalam batuan, akan semakin besar harga susceptibilitasnya. Metoda ini sangat cocok untuk pendugaan struktur geologi bawah permukaan dengan tidak mengabaikan faktor kontrol adanya kenampakan geologi di permukaan dan kegiatan gunungapi.
Metode magnetik sering digunakan dalam eksplorasi minyak bumi, panas bumi, dan batuan mineral serta bisa diterapkan pada pencarian prospeksi benda-benda arkeologi.

Sifat magnetik material pembentuk batuan  dapat dibagi menjadi :

1.Diamagnetik

Dalam batuan diamagnetik atom – atom pembentuk batuan mempunyai kulit elektron berpasangan dan mempunyai spin yang berlawanan dalam tiap pasangan. Jika mendapat medan magnet dari luar orbit, elektron tersebut akan berpresesi yang menghasilkan medan magnet lemah yang melawan medan magnet luar tadi mempunyai Susceptibilitas k negatif dan kecil dan Susceptibilitas k tidak tergantung dari pada medan magnet luar. Contoh : bismuth, grafit, gypsum, marmer, kuarsa, garam.

2.Paramagnetisme

Di dalam paramagnetik terdapat kulit elektron terluar yang belum jenuh yakni ada elektron yang spinnya tidak berpasangan dan mengarah pada arah spin yang sama. Jika terdapat medan magnetik luar, spin tersebut berpresesi menghasilkan medan magnet yang mengarah searah dengan medan tersebut sehingga memperkuatnya. Akan tetapi momen magnetik yang terbentuk terorientasi acak oleh agitasi termal, oleh karena itu bahan tersebut dapat dikatakan mempunyai sifat:
Susceptibilitas k positif dan sedikit lebih besar dari satu.

Susceptibilitas k bergantung pada temperatur.
Contoh : piroksen, olivin, garnet, biotit, amfibolit dll.

Dalam benda-benda magnetik, medan yang dihasilkan oleh momen-momen magnetik atomik permanen, cenderung untuk membantu medan luar, sedangkan untuk dielektrik-dielektrikmedan dari dipol-dipol selalu cenderung untuk melawan medan luar, apakah dielektrik mempunyai dipol-dipol yang terinduksi atau diorientasikan.

3.Ferromagnetik.

Terdapat banyak kulit electron yang hanya diisi oleh suatu electron sehingga mudah terinduksi oleh medan luar.keadaan ini diperkuat lagi oleh adanya kelompok-kelompok bahan berspin searah yang membentuk dipole-dipol magnet (domain) mempunyai arah sama, apalagi jika didalam medan magnet luar.

Ferromagnetik.Mempunyai sifat:

susceptibilitas k positif dan jauh lebih besar dari satu.

Susceptibilitas k bergantung dari temperature. Contoh : besi, nikel, kobalt.

4.Antiferromagnetik

Pada bahan antiferromagnetik domain-domain tadi menghasilkan dipole magnetic yang saling berlawanan arah sehingga momen magnetic secara keseluruhan sangat kecil.

Bahan antiferromagnetik yang mengalami cacat kristal akan mengalami medan magnet kecil dan suseptibilitasnya seperti pada bahan paramagnetic suseptibilitas k seperti paramagnetic, tetapi harganya naik sampai dengan titik curie kemudian turun lagi menurut hukum curie-weiss. Contoh : hematite(Fe2O3 )

5.Ferrimagnetik

Pada bahan ferrimagnetik domain-domain tadi juga saling antiparalel tetapi jumlah dipol pada masing-masing arah tidak sama sehingga masih mempunyai resultan magnetisasi cukup besar. Suseptibilitasnya tinggi dan tergantung temperatur.

Contoh : magnetit ( Fe3O4 ), ilmenit ( FeTiO3 ), pirhotit ( FeS ).

Kesimpulan

Sifat magnetik pada mineral alamiah dikaji secara mendalam dalam bidang paleomagnetisme atau kemagnetan purba. Stabil tidaknya magnetisasi pada suatu batuan sangat tergantung pada jenis mineral dan ukurannya. Sifat  magnetik pada batuan ini juga berperan dalam metode geomagnetik untuk eksplorasi. Ditinjau dari sifat magnetiknya, mineral umumnya dikelompokan menjadi diamagnetik, paramagnetik dan feromagnetik (termasuk ferimagnetik dan antiferomagnetik).

·         Contoh Diamagnetik yaitu: bismuth, grafit, gypsum, marmer, kuarsa, garam.

·         Contoh mineral paramagnetisme yaitu: piroksen, olivin, garnet, biotit, amfibolit dll.

·         Contoh mineral feromagnetik yaitu: besi, nikel, kobalt.

·         Contoh mineral Antiferromagnetik, yaitu: hematite

·         Contoh mineral Ferrimagnetik, yaitu: magnetit ( Fe3O4 ), ilmenit ( FeTiO3 ), pirhotit ( FeS ).

Daftar pustaka

·         http://aapg.undip.ac.id/

·         http://enoserick87.blogspot.com/2010/08/sifat-kemagnetan-batuan.html

·         http://geomagneticmethod.blogspot.com/2010_05_16_archive.html