Skin Depth Untuk Memprediksi Kedalaman Gelombang MT

Pada umunya, data magnetotelluric disimpan dalam bentuk *.edi file yang berisi apparent resistivity dalam domain frekuensi. Pasangan data ini dipilih karena frekuensi berhubungan dengan kedalaman data yang diukur. Sehingga nantinya pasangan data resistivitas dan frekunsi dapat dimodelkan menjadi resistivitas dan kedalaman.

Hal ini menjadi penting karena hasil akhir dari metode MT adalah model variasi resistivitas terhadap kedalaman. Dimana model tersebut dapat digunakan untuk menentukan kedalaman sumur, luas prospek area geothermal dan sebagainya.

Salah satu metode yang sering digunakan untuk memprediksi kedalaman dari resistivitas data MT adalah menghitung skin depth. Hasil dari metode ini biasanya disebut sebagai pseudo depth atau ketika data MT pada satu lintasan disatukan menjadi satu section disebut sebagai pseudo section.

Pengertian Skin Depth

Menurut Simpson & Bahr, 2005, Skin Depth  atau Penetration Depth adalah seberapa dalam gelombang elektromagnetik dengan frekuensi tertentu mampu menembus medium yang memiliki resistivitas tertentu.

Berdasarkan pengertian tersebut, ada dua variabel yang mempengaruhi kedalaman gelombang elektromagnetik, yaitu frekuensi gelombang, dan resistivitas medium yang dilaluinya. Kedua variabel tersebut kemudian digunakan dalam rumus untuk menghitung skin depth :

dimana 503 adalah konstanta,  adalah resistivitas medium yang dilalui, dan f adalah frekuensi gelombang elektromagnetik. Dari rumus ini akan diperoleh kedalaman atau skin depth dalam satuan meter.

Hubungan Antara Frekuensi, Resistivitas, dan Kedalaman

Dari rumus di atas  posisinya sebagai pengali sedangkan f sebagai pembagi. Artinya, semakin besar  maka skin depth nya pun semakin dalam dan sebaliknya. Sedangkan frekuensi berkebalikan dengan skin depth, semakin besar frekuensinya malah semakin dangkal kedalaman skin depth.

Sebelum membahas ini, mari kita bahas dulu tentang istilah atenuasi. Atenuasi adalah melemahnya suatu gelombang saat merambat pada suatu medium. Pada gelombang elektromagnetik, atenuasi ini dipengaruhi oleh frekuensi gelombang dan resistivitas mediumnya.

Karena proses atenuasi tersebut, gelombang elektromagnetik yang merambat lama-lama kelamaan akan habis setelah mencapai kedalaman tertentu. Kedalaman inilah yang tadi disebut sebagai skin depth.

Ilustrasi skin depth (csegrecorder)

Gambar di atas adalah ilustrasi skin depth dari csegrecorder. Gambar yang paling kanan memiliki periode 100 s atau 0.01 Hz, gambar kedua memiliki periode 4 s atau 0.25 Hz, dan gambar terakhir memiliki frekuensi 25 Hz.

Terlihat bahwa gelombang di gambar paling kanan memiliki skin depth paling besar, yaitu 5 km.

Menghitung Pseudo Depth dari Data MT Menggunakan Skin Depth

Persamaan skin depth di atas biasanya digunakan untuk menghitung kedalaman semu atau pseudo depth dari suatu data magnetotelluric.

Seperti yang sudah dijelaskan sebelumnya, data magnetotellurik terdiri dari resistivitas dan frekunsi. Dimana data ini dimulai dari frekuensi yang paling tinggi hingga ke frekuensi paling rendah. 

Masing-masing data, pasangan antara frekuensi dan resistivitas, dimasukkan ke dalam persamaan skin depth hingga diperoleh nilai kedalaman terentu. Nah, nilai resistivitas pada kedalaman ini adalah resistivitas yang digunakan untuk menghitung skin depth tadi.

Misalnya data pertama memiliki frekuensi 1 Hz dan resistivitas 50 Ohm.m. Setelah dimasukkan ke dalam persamaan, diperoleh skin depth sebesar 3556 m. Kemudian disimpulkan bahwa pada kedalaman 3556 m resistivitas batuannya adalah 50 Ohm.m.

Berbagi :