Metode Very Low Frequency (VLF)

Metode elektromagnetik VLF memanfaatkan medan elektromagnetik yang dibangkitkan pemancar-pemancar grlombag radio VLF berdaya besar yang dioperasikan untuk kepentingan komunikasi militer. Pada terminology komunikasi radio, VLF adalah frekuensi radio pada 15 hingga 25 kHz, frekuensi VLF apabila dibandingkan dengan frekuensi yang digunakan pada eksplorasi geofisika termasuk dalam kelompok frekuensi tinggi. Gelombang elektromagnetik yang diradiasikan dari sebuah pemancar VLF yang menjalar pada lapisan bumi berlapis dan diukur pada permukaan bumi mempunyai komponen medan elektrik dan medan magnet yang saling tegak lurus. Pemancar VLF mempunyai daya yang sangat besar sehingga mampu menginduksi batuan yang jaraknya beratus-ratus kilometer jauhnya.

Medan magnetik dan medan listrik yang dibangkitkan pemancar disebut sebagai medan primer. Medan primer membangkitkan medan sekunder sebagai akibat adanya arus induksi yang mengalir pada benda-benda konduktor di dalam tanah. Medan sekunder yang timbul bergantung pada sifat-sifat medan primer, sifat listrik benda-benda di dalam tanah dan medium sekitarnya, serta bentuk dan posisi benda-benda tersebut. Pada daerah pengamatan VLF dilakukan pengukuran terhadap resultan medan primer dan medan sekunder, dimana perubahan resultan kedua medan tersebut tergantung pada perubahan medan sekunder. Sehingga bentuk, posisi, dan sifat listrik benda-benda di bawah daerah pengamatan dapat diperkirakan.

Teori

Pada saat gelombang primer masuk ke dalam medium, gaya gerak listrik (ggl) induksi akan muncul dengan frekuensi yang sama, namun fasenya tertinggal 90⁰. Dalam pengukurannya, alat T-VLF akan menghitung parameter sudut tilt dan elipstisitas dari pengukuran komponen in-phase dan out-of-phase medan magnet vertikal terhadap komponen horizontalnya. Besarnya sudut tilt (%) akan sama dengan perbandingan Hz/Hx dari komponen in-phasenya, sedangkan besarnya eliptisitas ε (%) sama dengan perbandingan komponen kuadraturnya.

Jika medan magnet horizontal adalah Hx dan medan vertikalnya sebesar Hz, maka besar sudut yang diberikan adalah:

Instrumentasi

Instrumen VLF yang dibahas adalah produk dari IRIS Instrument dengan nama produk T-VLF BRGM. Instrumen ini terdiri dari dua unit, unit sensor dan unit console/T-Unit. Unit sensor adalah penerima gelombang radio dengan jangkauan frekuensi 10 – 30 kHz yang dilengkapi dengan automatic gain dan digital filtering. Pengukuran dilakukan secara otomatis dan dikontrol oleh microprocessor. Pada unit sensor terdapat tiga sensor magnetik X, Y, dan Z yang saling tegak lurus satu sama lain. Terdapat dua inklinometer pada sensor X dan sensor Y untuk mengkoreksi posisi miring dan memungkinkan sensor untuk memperoleh data yang direferensikan pada bidang horizontal nyata dan bidang vertikal nyata. Unit sensor ini mampu mengukur dua frekuensi secara bersamaan.

Mode Pengukuran

• Mode Tilt Angle

Mode tilt angle digunakan untuk memperkirakan struktur konduktif maupun kontak geologi seperti zona alterasi, patahan, atau dyke konduktif. Dalam mode ini disarankan untuk memilih pemancar yang letaknya sejajar dengan strike target dengan toleransi 45 derajat. Dalam konfigurasi tersebut, medan magnet primer yang tegak lurus terhadap struktur akan menimbulkan fluks yang maksimum sehingga mendapatkan anomali yang paling jelas.

Desain Survey Mode Tilt

• Mode Resistivity

Mode resistivity digunakan untuk memperkirakan struktur dyke resistif dan mendelineasi unit geologi dengan pemetaan resistivitas. Dalam mode ini dianjurkan untuk memilih pemancar yang letaknya tegak lurus dari strike target: medan elektrik mempunyai variasi amplitude yang lebih tinggi dibanding dengan medan magnetik dan harus tegak lurus terhadap struktur supaya mendapatkan anomali yang jelas.

Desain Survey Mode Resistivity

Limitasi Metode VLF

1. Kelemahan Metode VLF

Metode VLF umumnya digunakan sebagai survey pendahuluan untuk mengidentifikasi area anomali untuk diteliti lebih lanjut setelahnya menggunakan metode geofisika lainnya atau pengeboran

Beberapa kelemahan metode VLF antara lain:

• Pengukuran VLF sensitif terhadap interferensi lokal seperti keberadaan pipa besi, power-line, pagar besi, dan benda konduktif lainnya.
• Interpretasi metode ini pada dasarnya kualitatif.
• Efek topografi mempengaruhi data dan sukar untuk dihilangkan.
• Pemancar VLF rentan terhadap mati listrik atau maintenance tidak terjadwal.
• Kondisi ionosfer berpotensi mempengaruhi kualitas data

2. Kedalaman Penetrasi

Kedalaman yang dapat dicapai dikontrol oleh sebuah besaran yang dinamakan electrical skin depth. Skin depth bergantung pada resistivitas batuan utama dan frekuensi gelombang yang digunakan. Besarnya skin depth dihitung dengan formula:

Dengan:

δ = Skin Depth

ρ = resistivitas batuan penutup

ƒ = frekuensi pemancar (Hz)

Referensi:

• Sumber Gambar : http://nursina.blogspot.co.id/2012/11/metode-very-low-frequency-vlf_7.html

Farah Eka Putri, Geofisika 2012