(0108-H-2006)

TESIS

PENDUGAAN STRUKTUR BAWAH PERMUKAAN DAERAH

PERBUKITAN JIWO, BAYAT, KLATEN DENGAN

METODE RESISTIVITY MAPPING DAN SOUNDING

SULEMAN SEHAT 20317/I-4/1574/03

DEPARTEMEN PENDIDIKAN NASIONAL

UNIVERSITAS GADJAH MADA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

YOGYAKARTA

2005

TESIS

PENDUGAAN STRUKTUR BAWAH PERMUKAAN DAERAH

PERBUKITAN JIWO, BAYAT, KLATEN DENGAN


Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh derajat Sarjana S2

Program Studi Geofisika pada Jurusan Fisika


DEPARTEMEN PENDIDIKAN NASIONAL

UNIVERSITAS GADJAH MADA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

YOGYAKARTA

2005

TESIS

PENDUGAAN STRUKTUR BAWAH PERMUKAAN DAERAH PERBUKITAN JIWO, BAYAT, KLATEN DENGAN


Dipersiapkan dan disusun oleh


Telah dipertahankan didepan Dosen Penguji

pada tanggal 23 Juni 2005

Susunan Dosen Penguji

Pembimbing Utama Anggota Dewan Penguji Lain

DR.Wahyudi Dr. Waluyo

Dr. Agung Bambang Setio Utomo

Dr. Kuwat Triyana

Tesis ini telah diterima sebagai salah satu persyaratan untuk memperoleh Gelar

Magister

Tgl 27 Juni 2005

Dr. Ari Setiawan Wakil Pengelola Program Studi Ilmu Fisika

PERNYATAAN

Dengan ini kami menyatakan bahwa tesis ini tidak terdapat karya yang

pernah diajukan untuk memperoleh gelar kesarjanaan di suatu Perguruan Tinggi,

dan sepanjang pengetahuan saya juga tidak terdapat karya atau pendapat yang

pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain, kecuali yang secara tertulis diacu

dalam naskah ini dan disebutkan dalam daftar pustaka.

Yogyakarta, 23 Juli 2005

Suleman Sehat

v

Tesis ini aku persembahkan kepada :

Ayah dan Ibu (alm) tercinta

Istriku tersayang Mariam

Dan anak-anakku yang Lucu

• Ima

• Fitra

• Nurul

vi

KATA PENGANTAR

Syukur alhamdulillah penulis panjatkan kehadirat Allah S.W.T atas segala

rahmat inayah-Nya penulis dapat menyelesaikan tesis ini. Tesis ini merupakan

salah satu syarat untuk memperoleh gelar Megister Sain (S-2 Fisika) pada

Program Pasca Sarjana Universitas Gadjah Mada Yogyakarta.

Dalam penyusunan tesis ini penulis mengucapkan terima kasih yang

sebesar-besarnya atas bantuan, dorongan semangat dan bimbingan mulai dari

perencanaan sampai selesainya tesis ini, oleh karena itu dengan hati yang tulus

pada kesempatan ini selayaknya penulis mengucapkan terima kasih kepada :

1. Bapak Dr. H. Kirbani Sri Brotopuspito, dan Bapak Dr. Waluyo yang telah

memberikan penulis kesempatan untuk menuntut ilmu di program studi

Geofisika.

2. Bapak Dr. Wahyudi , selaku pembimbing utama yang selalu memberikan

bimbingan , motivasi, arahan, ide, dan saran dengan penuh keikhlasan dari

awal sampai selesainya tesis ini.

3. Bapak Drs. Imam Suyanto, Msi sebagai pembimbing pendamping yang

selalu meluangkan waktu untuk berkonsultasi dengan penulis.

4. Bapak Dr. Kamsul Abraha PhD, Bapak Dr Ary Setiawan sebagai

Pengelola dan Sekretaris Program studi Pascasarjana (S-2) Ilmu Fisika

yang telah banyak memberikan ide dan motivasi dari awal penulisan tesis

ini hingga akhir tesis ini.

vii

5. Teman-teman seperjuangan S-2 angkatan 2003, terutama mas Andik

Purwanto, mbak desy, mas Rosman, bapak Hamid, mas Sarman, Mas

Burhan .......dll.

6. Adik-adik S1 yang telah membantu dari awal pengambilan data di

lapangan sampai akhir dan sering membantu diskusi hingga penulisan tesis

ini selesai.

7. Masyarakat Jiwo Timur, Bayat, Klaten yang telah meminjamkan lahannya

untuk dijadikan daerah penelitian.

8. Semua pihak yang telah membantu dalam penyelesaian penulisan tesis ini

yang tidak mungkin disebutkan satu persatu.

9. Terima kasih juga penulis ucapkan kepada teman-teman dari Ternate,

Maluku Utara atas segala dukungannya baik moril ataupun materil sampai

selesainya penulisan tesis ini.

Penulis berharap tulisan ini dapat bermanfaat bagi semua pihak dan

bermanfaat bagi ilmu pengetahuan khususnya dalam bidang geofisika. Penulis

menyadari bahwa dalam penulisan tesis ini masih banyak kekurangan, sehingga

diharapkan kritik serta sarannya demi sempurnannya tulisan ini.

Yogyakarta, Juli 2005

Suleman Sehat

viii

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL .............................................................................................. i

HALAMAN PENGESAHAN .............................................................................. iii

HALAMAN PERNYATAAN .............................................................................. iv

HALAMAN PERSEMBAHAN ............................................................................ v

KATA PENGANTAR .......................................................................................... vi

DAFTAR ISI ....................................................................................................... viii

DAFTAR GAMBAR ............................................................................................ xi

DAFTAR TABEL ............................................................................................... xiv

INTISARI ............................................................................................................ xv

ABSTRACT ........................................................................................................ xvi

BAB l. PENDAHULUAN ......................................................................................1

1.1 Latar Belakang Penelitian .....................................................................1

1.2 Perumusan Masalah ..............................................................................2

1.3 Tujuan Penelitian ..................................................................................2

1.4 Lokasi dan Waktu Penelitian ................................................................2

1.5 Manfaat Penelitian ................................................................................3

BAB II. TINJAUAN PUSTAKA ............................................................................4

2.1 Tinjauan Pustaka ...................................................................................4

2.2 Geologi Daerah Penelitian ....................................................................4

2.3 Geologi Daerah Perbukitan Jiwo Timur ...............................................6

2.4 Geologi Daerah Perbukitan Jiwo Barat .................................................7

ix

2.5 Daerah Pegunungan Selatan ..................................................................8

2.6 Penelitian yang Pernah Dilakukan ........................................................9

2.7 Fisiografi Perbukitan Jiwo ..................................................................11

2.8 Stratigrafi Perbukitan Jiwo ..................................................................13

2.8.1 Jaman Pra Tersier .............................................................................14

BAB III. DASAR TEORI .....................................................................................16

3.1 Teori Resistivitas .................................................................................13

3.2 Efek Ketidakhomogenen Medium ......................................................16

3.3 Dua Elektroda Arus di Permukaan ......................................................17

3.4 Konfigurasi Elektroda Schlumberger ..................................................21

BAB IV. METODE PENELITIAN ......................................................................24

4.1 Pengolahan dan Interpretasi Data Sounding .......................................24

4.2 Metode Pengolahan Data Mapping......................................................25

4.3 Peralatan Yang Digunakan .................................................................26

4.4 Konfigurasi Elektroda Schlumberger ..................................................19

4.5. Pengambilan Data ..............................................................................27

4.6. Konfigurasi Yang Digunakan ............................................................28

BAB V. HASIL DAN PEMBAHASAN ...............................................................30

5.1 Hasil Pengolaan Data .........................................................................31

5.1.1 Hasil Pengolahan Data Sounding ...................................................33

5.1.2. Hasil Pengolahan Data Mapping ....................................................41

5.2 Pembahasan keseluruhan ....................................................................52

BAB VI. KESIMPULAN DAN SARAN .............................................................55

x

6.1 Kesimpulan .........................................................................................55

6.2 Saran ....................................................................................................56

DAFTAR PUSTAKA ...........................................................................................57

LAMPIRAN ..........................................................................................................59

xi

DAFTAR GAMBAR

Gambar I.1 Peta lokasi penelitian ...........................................................................3

Gambar II.1.a Geologi Daerah Jiwo .......................................................................5

Gambar II.1.b Geologi daerah penelitian, insert dari gambar II.1.a........................6 Gambar II.2 Morfologi daerah Perbukitan Jiwo terekam pada foto udara. A : Jiwo

Barat, B : Jiwo Timur, C: Rowo Jombor ……………...………….12

Gambar II.4 Singkapan sekis dan filit di tepi jalan diantara Watuperahu-Padasan,

Jiwo Timur ......................................................................................14

Gambar II.5 Singkapan marmer di lereng timur G. Jokotuo, Jiwo Timur ............15

Gambar III.1 Tahanan jenis medium berbentuk balok dengan luas penampang A

dan panjang L, beda potensial diukur dengan arus I yang diketahui

..........................................................................................................17

Gambar III.2 Aliran arus yang berasal dari satu sumber arus dalam bumi yang

homogen isotropik ...........................................................................20

Gambar III.3 Susunan elektroda arus dan potensial dalam pengukuran resistivitas

..........................................................................................................20

Gambar III.4 Susunan konfigurasi Schlumberger. Perbandingan jarak elektroda

potensial (2b) terhadap jarak elektroda arus (2r) biasanya bervariasi

dari 1/5 - 1/50 ................................................................................ 22

Gambar IV.1 Diagram alir pengolahan data sounding dengan progress 3.0 .........24

Gambar IV.2 Diagram alir pengolahan data mapping geolistrik ..........................25

Gambar IV.3 Beberapa peralatan lapangan survei geolistrik .............................26

Gambar IV.4 Contoh survei geolistrik yang dilakukan di Bayat Klaten ..............27

xii

Gambar V.1 Peta lintasan dipole-dipole ( ) dan titik – titik sounding ( ) ..30

Gambar. V.2 Log resistivity titik sounding 1 ………….………………………...32

Gambar. V.3 Log resistivity titik sounding 2 ……….…………………………...34

Gambar. V.4 Log resistivity titik sounding 3 …………….……………………...36

Gambar. V.5 Log resistivity titik sounding 4 ……………………….…………...38

Gambar. V.6 Log resistivity titik sounding 5 …….…………...…………………40

Gambar V.7 Pseudodepth section resistivitas semu data lapangan lintasan 1 .….41

Gambar V.8 Pseudodepth section resistivitas semu data lapangan lintasan 2 .…43

Gambar V.9 Pseudodepth section resistivitas semu data lapangan lintasan 3 …..44

Gambar V.10 Pseudodepth section resistivitas semu data lapangan lintasan 4 ....45

Gambar V.11 Pseudodepth section resistivitas semu data lapangan lintasan 5 ...46

Gambar V.12 Isoresistivitas untuk N=1 …………………………………………47





Gambar V.17 Kontur kesamaan aρ (? m) secara lateral sebelum dikoreksi

topografi ........................................................................................ 51

Gambar V.18. Pemodelan geologi daerah survey Geolistrik …………………...53

Gambar A.1 Bagian depan panel McOHM Mark-2 (Manual of Resistivitymeter

McOHM Mark-2, 1998) …………………………………………..64

Gambar A.2 Sketsa kabel penghubung (Manual of Resistivitymeter McOHM

Mark-2, 1998) …………….………………………………………64

xiii

Gambar A.3 Sketsa kotak batere (Manual of Resistivitymeter McOHM Mark-2,

1998) ...............................................................................................65

Gambar C.1 Macam – macam konfigurasi elektroda ............................................71

xiv

DAFTAR TABEL

Tabel B.l Nilai resistivitas yang terdapat pada beberapa batu/material (Telford kk,

1976) ....................................................................................................68

Tabel B.2 Nilai resistivitas beberapa material, batuan dan chemical (Loke, 1999)

................................................................................................................69

xv

PENDUGAAN STRUKTUR BAWAH PERMUKAAN DAERAH PERBUKITAN JIWO, BAYAT, KLATEN DENGAN


Oleh :


INTISARI

Telah dilakukan pengukuran dengan menggunakan metode resistivitas yang bertujuan untuk melakukan penafsiran struktur bawah permukaan bumi tentang keberadaan batas kontak secara lateral pada daerah penelitian. Pengambilan data dilakukan dari tanggal 8 Desember 2004 sampai dengan 16 Desember 2004 di Watuprahu, Bayat, Klaten, Jawa Tengah.

Peralatan yang digunakan adalah Resistivitymeter OYO Model 2115A McOHM Mark-2. Pengukuran dilakukan dengan dua cara yaitu mapping dan sounding. Metode mapping yang digunakan adalah konfigurasi dipole-dipole 5 lintasan dengan panjang lintasan berkisar antara 250 – 300 meter. Metode sounding yang digunakan adalah konfigurasi sounding Schlumberger sebanyak 5 titik.

Hasil interpretasi dari kontur pseudodepth section resistivitas semu memperlihatkan bahwa batuan induk yang merupakan basement di daerah Watuprahu dan sekitarnya adalah batuan beku. Batuan sedimen hanya menumpang di atas batuan beku, disamping itu terdapat pula soil yang menutup batuan sedimen dan batuan beku. Hasil ini didukung oleh data-data sounding yang memperlihatkan adanya soil sebagai lapaisan teratas kemudian batuan sedimen dan basemennya adalah batuan beku.

xvi

SUBSURFACE ESTIMATION OF JIWO HILL AREA IN BAYAT, KLATEN BY MEANS OF RESISTIVITY METHOD

SOUNDING AND MAPPING.

By :


ABSTRACT

Measurement by using resistivity method have been done with aim to interpret the subsurface structure , existance of lateral boundary at research area. The data was measured 8 Desember 2004 until 16 Desember 2004 in Watuprahu, Bayat, Klaten, Central Java. The survey using a Resistivitymeter OYO Model 2115A Mc OHM Mark-2. Measurement was employed with 2 ways : mapping and sounding. Mapping method using 5 lines of dipole-dipole configuration, with 250-300 m of dipole length. Sounding method using sounding Schlumberger configuration counted 5 points. The interpretation from pseudodepthsection contour of apparent resistivity shows that soil and sedimentary rock lies over igneous rock. Sounding data support the interpretation as shown by 3 layers; soil, sedimentary, and igneous rock, respectively from the top.

BAB I

PENDAHULUAN

I.1. Latar Belakang

Daerah perbukitan Jiwo, Bayat, Klaten, merupakan daerah yang

memiliki kompleksitas batuan yang tinggi. Semua jenis batuan, seperti batuan

beku, batuan sedimen dan batuan metamorf dapat dijumpai di daerah ini. Untuk

mengetahui keadaan struktur bawah permukaan daerah ini perlu dilakukan

penelitian geofisika lebih lanjut. Salah satu metode yang dapat digunakan untuk

mengetahui kondisi bawah permukaan daerah ini adalah dengan metode

geolistrik.

Metoda geolistrik merupakan salah satu metoda Geofisika untuk

memberikan gambaran mengenai susunan serta kedalaman lapisan batuan, dengan

mengukur sifat-sifat kelistrikan batuan, seperti sifat tahanan jenis, dengan cara

mengalirkan arus kedalam lapisan bumi melalui elektroda arus dan mengukur

potensial di permukaan bumi melalui elektroda potensial.

Suatu 1angkah yang paling sederhana pada penyajian nilai tahanan

jenis batuan adalah dengan menganggap bahwa pengukuran dijalankan pada bumi

sebagai media yang isotrop homogen (Keller dan Frischnecht, 1966). Pada

kenyataannya, lapisan batuan bawah permukaan terdiri atas bermacam-macam

jenis batuan.

1

2

I.2. Perumusan Masalah

Sebagaimana telah disebutkan di atas bahwa daerah perbukitan Jiwo

memiliki kompleksitas batuan secara geologi. Namun kita tidak mengetahui

bagaimana gambaran bawah permukaan dari daerah ini, sehingga untuk menjawab

permasalahan ini perlu dilakukan penelitian geofisika. Untuk mengetahui struktur

bawah permukaan dapat digunakan metode geolistrik, dimana akan didapatkan

kontras resistivitas tiap jenis batuan yang berbeda sehingga akan dapat

digambarkan struktur bawah permukaan daerah ini.

I.3. Tujuan Penelitian

Penelitian ini bertujuan membuat pemodelan struktur bawah permukaan

daerah Jiwo, Bayat, Klaten dengan luasan daerah survei 450 x 500 m2,

sehingga dapat diketahui batas litologi daerah penilitian.

I.4. Lokasi dan Waktu penelitian

Penelitian geolistrik ini dilakukan di daerah perbukitan Jiwo, Bayat,

Klaten (gambar I.1). Perbukitan Jiwo adalah daerah perbukitan rendah yang

terletak diantara kota Klaten dengan daerah pegunungan Selatan. Penelitian

difokuskan di daerah antara Gunung Semanggu dan Gunung Pendul yang

termasuk dalam daerah perbukitan Jiwo Timur. Penelitian geolistrik ini telah

dilakukan pada tanggal 8 Desember 2004 sampai dengan 16 Desember 2004.

3

Gambar I.1 Peta lokasi penelitian ( )

I.5. Manfaat Penelitian

Penelitian geofisika menggunakan metode geolistrik di daerah Watuprahu

Perbukitan Jiwo Timur ini bermanfaat untuk :

1. Memberikan gambaran struktur batuan bawah permukaan sehingga di

dapatkan batas litologi daerah penelitian di daerah Watuperahu Perbukitan

Jiwo Timur sehingga dapat menjadi pedoman untuk penelitian selanjutnya.

2. Sebagai masukan bagi pemerintah daerah dan instansi terkait dalam

mengambil keputusan untuk mengeksplorasi lebih lanjut daerah ini.

4

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

II.1. Tinjauan Pustaka

Metode geolistrik merupakan salah satu metode geofisika yang dapat

memberikan gambaran susunan litologi serta kedalaman lapisan batuan,

berdasarkan sifat kelistrikan batuan, dengan cara mengalirkan arus listrik ke

dalam bumi melalui elektroda arus dan mengukur potensialnya di permukaan

bumi melalui elektroda potens ial (Telford, 1976). Dalam pengukuran tahanan

jenis dijumpai beraneka ragam harga tahanan jenis yang disebabkan oleh lapisan

batuan bawah permukaan yang berbeda-beda, sehingga tahanan jenis yang diukur

adalah tahanan jenis semu yang diartikan sebagai fungs i jarak elektroda.

Kandungan air yang ada di dalam pori-pori batuan sangat berpengaruh

terhadap nilai daya hantar listrik pada batuan tersebut. Dari beberapa

penyelidikan terdahulu membuktikan bahwa pengaruh kandungan air akan

menurunkan nilai tahanan jenis suatu batuan, sehingga porositas batuan

berpengaruh terhadap harga tahanan jenis batuan karena air terdapat dalam pori-

pori batuan (Syarif, 1982).

II.2. Geologi Daerah Penelitian

Perbukitan Jiwo terletak di kecamatan Bayat dan merupakan daerah

perbukitan rendah yang terletak lebih kurang 7 km sebelah tenggara Kota

Kabupaten Klaten. Perbukitan ini merupakan isolated hills yang mencuat dari

4

(0108-H-2006)

Documents

Transcript of (0108-H-2006)