Bab 4 Geolistrik

8/11/2019 Bab 4 Geolistrik

http://slidepdf.com/reader/full/bab-4-geolistrik 1/52

BAB IV

METODE GEOLISTRIK

Sebelum mempelajari peristiwa kelistrikan di dalam bumi tentu masi! in"at tentan" pelajaran listrik dalam #isika$% ba!wa arus listrik bisa men"alir dari p&tensial p&siti' ke

p&tensial ne"ati' ba"aikan air men"alir dari tempat (an" tin""i ke tempat renda!) Men"apa

demikian * Karena den"an adan(a perbedaan p&tensial se!in""a men(ebabkan ener"i

p&tensial) +al ini berarti arus listrik ,I- men"alir karena adan(a perbedaan p&tensial,.V-)

Kemudian bila aliran air ditan"kap den"an kin/ir air ,seba"ai R- (an" men"akibatkan kin/ir

berputar dan putarann(a di!ubun"kan den"an "enerat&r se!in""a pada a!irn(a akan

men"!asilkan ener"i listrik) Maka untuk terjadin(a listrik selain ada parameter V I dan ju"aada R ,Resistansi- (an" dirumuskan dalam !ukum O!m seba"ai V0IR)

Beran"kat dari pen"ertian tersebut maka jika arus listrik diinjeksikan ke dalam bumi

dan bumin(a sendiri mempun(ai ta!anan R se!in""a akan timbul perbedaan p&tensial)

1amun p&tensial disini dipen"aru!i &le! jarak karena bila diukur pada jarak dekat antara arus

den"an p&tensial akan men"!asilkan perbedaan p&tensial (an" besar tetapi bila jarakn(a jau!

perbedaan p&tensial (an" di!asilkann(a akan semakin ke/il) Ole! karena itu R di dalam bumi

ju"a dipen"aru!i &le! jarak dan !asil kalin(a akan men"!asilkan Resisti2itas ,3- dimana

satuan Resisti2itas adala! O!m)m)

Dalam met&de Ge&listrik (an" palin" p&puler adala! met&de Resisti2itas , Resistivity -

met&de ini termasuk bersi'at akti' (aitu den"an /ara men"injeksikan arus ke dalam bumi dan

menan"kap perbedaan p&tensialn(a maka akan diper&le! Resisti2itas seperti (an"

diteran"kan di atas) 4adi (an" palin" pentin" adala! karena adan(a arus listrik tersebut maka

dapat diketa!ui Resisti2itas) 1amun arus listrik itu bisa diper&le! den"an injeksi dari sumber

arus (an" sen"aja diban"kitkan atau (an" sebelumn(a suda! ada di dalam alam (aitu arus

alam se!in""a tanpa men"injeksikan arus bisa men"!asilkan p&tensial alam , Self Potential -

atau disin"kat S5 ) 5en"ukuran den"an met&de S5 ini termasuk met&de pasi' karena !an(a

meman'aatkan p&tensial alam bisa memperkirakan /ebakan sumberda(a mineral)

Selain met&de Resisti2itas dan S5 (an" tela! diun"kapkan di atas (aitu ba!wa

Resisti2itas perlu injeksi arus sedan"kan S5 tidak perlu injeksi arus tetapi meman'aatkan

p&tensial (an" suda! ada di alam) Maka perbedaan antara Resisti2itas dan S5 terletak pada

men""unakan arus dan tidak) Sekaran" timbul pertan(aan (an" dipakai dalam Resisti2itas itu

arus listrik (an" di"unakan arus b&lak$balik ,A6- atau arus seara! ,D6-) Keban(akan dalam



met&de Resisti2itas di"unakan arus D6) 5en""unaan arus listrik A6 untuk k&ndisi tertentu

saja) +al ini men"apa * karena dari pen"alaman pen"ukuran den"an met&de Resisti2itas ini

sulit sekali membedakan antara batulempun" den"an mineral lempun" (an" sama$sama

mempun(ai nilai ta!anan jenis renda!) 7ntuk itu biasan(a di"unakan met&de 5&larisasi

terimbas , Induced Polarization - atau disin"kat met&de I5) Met&de ini men""unakan arus

listrik A6 ) Kemudian listrik A6 terjadi karena adan(a perbedaan 'rekuensi dan den"an

adan(a perbedaan 'rekuensi bisa di!itun" berapa persen e'ek dari 'rekuensi itu (an" disebut

Percent Frequency Effect ,5#E-) Dari besar ke/iln(a nilai 5#E ini bisa ditentukan ju"a apaka!

men"andun" l&"am atau tidak (an" diper&le!8dirumuskan den"an Metal Factor ,M#-) 4adi

untuk membedakan (an" sama$sama mempun(ai nilai ta!anan jenis ke/il tersebut apaka!

/uma lempun" berair atau bisa di!arapkan ju"a sejenis mineral lempun" atau biasan(a disebut

mineral k&ndukti') Bilamana 3 renda! dan didukun" &le! 'a/t&r l&"amn(a (an" tin""i maka

bisa diinterpretasikan men"andun" mineral (an" umumn(a mineral sul'id a)

Selain dari itu dalam met&de I5 terba"i dalam d&main 'rekuensi seperti (an" di

teran"kan di atas (aitu akan men"!asilkan parameter parameter 3 5#E dan M#) 4u"a met&de

I5 seba"ai d&main waktu , Time domain ), 5rinsipn(a bila bumi dimasukkan arus akan timbul

beda p&tensial) Akan tetapi p&tensial disini tidak lan"sun" stabil melainkan perla!an$la!an

menuju stabil) Demikian ju"a bila arus dimatikan p&tensil tidak lan"sun" n&l tetapi perla!an$

la!an menuju n&l) +al ini kenapa terjadi * 5r&ses perla!an$la!an tadi memerlukan waktu

se!in""a disebut time d&main) 5erbandin"an p&tensial (an" terukur antara primer dan

sekunder men"!asilkan Char ea!ility"M) (an" diartikan seba"ai tin"kat kemuda!an suatu

benda bila dialiri listrik) Semakin besar /!ar"eabilit( maka kemun"kinan adan(a mineral

sul'ide atau benda lainn(a (an" bersi'at l&"am)

Den"an demikian dalam met&de Ge&listrik akan diba!as tentan" met&de S5

Resisti2it( dan Indu/ed 5&lari9ati&n ,I5- baik dalam kawasan , domain - 'rekuensi maupun

dalam kawasan waktu)

Dalam met&de "e&listrik ini disampin" akan diba!as te&rin(a mulai dari matematis

sampai pada arti 'isisn(a) 4u"a akan dilen"kapi tulisan$tulisan (an" diambil dari internet

seperti misaln(a penerapan "e&listrik untuk akui'er panasbumi dan pen(elidikan mineral)

7ntuk penerapan akui'er dan panasbumi di"unakan pen"ukuran ke bawa! se/ara 2erti/al)

Sedan"kan untuk pen(elidikan mineral sul'ide ,urat$urat kuarsa- dan ju"a endapan$endapan

mineral lain seperti Man"an besi dll) di"unakan met&de Resisti2it( % dim ensi) Met&de ini

semakin p&pular karena tela! dip&pulerkan &le! 5r&'es&r dari Mala(sia ,L&ke) M)+) %::;-)



;)< Dasar te&ri "e&listrik

(4.1)

(4.2)

(4.3)

(4.2)

(4.4)

(4.5)

(4.6)

(4.2)



(4.7)

(4.8)

(4.9)

(4.10)

(4.11)

(4.11)

4.1) O

(4.7) 7



AA

Gambar 4.1 Sumber arus tunggal di dalam medium seluruh ruang(whole space )

Gambar 4.2 Sumber arus di "ermu!aan bumi sehingga arus men$ebar!e semua arah

(4.12)

4.2) O



=)% K&nsep resisti2itas semu dan pen"ukuran "e&listrik

Gambar ;)= K&nsep pen"ukuran "e&listrik men""unakan elektr&da tun""al ,6 < 5<-

4.3) .3

(4.13)

(4.14)

(4.13)

(4.12)



=)= K&n'i"urasi Elektr&da

Gambar ;); 5enempatan elektr&da arus dan p&tensial pada pen"ukuran "e&listrik

4.4

(4.15)

(4.16)

(4.17)



(4.18)

(4.19)

(4.20)

4.4

4.5)



(4.21)

(4.22)

(4.23)



4.5

%2 %1



;); Teknik 5en"ukuran Ge&listrik



4.6

4.7



Gambar 4.7 &ebera"a ti"e !ur'a s#unding $ang se ara !ualitati menun*u!!an'ariasi !edalaman



4.8



;)> 5en"&la!an data Resisti2it( S&undin" , Calculation#hmtl -

Berikut ini adala! /&nt&! pen"&la!an data lapan"an (an" diambil dari internet mulai

data lapan"an Resisti2it( s&undin" dan pen"&la!ann(a den"an men""unakan pr&"ram

Indu/ed 5&lari9ati&n Interpretati&n % dimensi (an" men""unakan wind&ws, IPI$%in -)5r&"am ini tidak !an(a untuk interpretasi kur2a s&undin" tetapi ju"a untuk I5) 1amun in"at

ba!wa I5 terdiri dari IP & fre'uensi domain (aitu ? Resisti2it( 5#E dan Metal #a/t&r) Dalam

!al ini (an" di"unakan adala! pr&"ram untuk pen"&la!an data resisti2it( s&undin") 4u"a ada

IP&time domain (aitu untuk men"!itun" char ea!ility )

5emakaian pr&"ram I5I%@in tersebut sebaikn(a suda! men"enal lan"ka!$lan"ka!

(an" dilakukan dalam melakukan Matchin dimana ada kur2a data lapan"an atau kur2a

resisti2it( s&undin" (an" akan di/&/&kkan den"an kur2a standar % lapisan dan kur2a bantu(an" terdiri dari ; tipe (aitu + K A dan seperti pada "ambar ;) )

Kadan"$kadan" ada tulisan tentan" pen"&la!an data kur2a s&undin" (an" ditemukan

dalam internet terkesan lu/u) Men"apa demikian * Karena dalam pr&"ram k&mputer mau

dimasukkan pili!an lapisan bumi berapa saja dia OK tanpa !arus men"enal len"kun"an

kur2a s&undin" (an" kemudian disesuaikan den"an kur2a standar dan bantu)

7ntuk itu per!atikan lan"ka!$lan"ka!n(a dalam /&nt&! berikut (an" diambil dari

internet berjudul Calculation kemudian per!atikan ju"a ada % /&nt&! (an" membin"un"kan

dari % penulis (an" ditemukan dalam internet)



4.6 Contoh Interpretasi kurva sounding yang kurang tepat :



1) Interpretasi kurva sounding dalam eksplorasi air tanah

+#mentar ,1. -enulisn$a berlatarbela!ang Ge#l#gi sehingga !uat dalam inter"retasi

$ang berhubungan dengan lit#l#gi. !an teta"i sa$ang melu"a!an"rinsi" "rinsi" dalam met#de mat hing/ $aitu dari !ur'a standar 2 la"isbah a dalam la"isan bumi uma ada 2 !emung!inan leng!ungan $aitunai! atau turun artin$a lebih besar atau lebih !e il dari la"isan 1. amunmenurut !ur'a bantu mem"un$ai 4 ti"e/ $aitu selain nai! turun(+) danturun nai!( ) bisa dimung!in!an nai! nai! lagi( ) atau turun turunlagi( ). adi tida! lebih dari itu. Sedang!an !alau di"erhati!an inter"retasidi atas sam"ai detail se!ali bah a la"isan ti"is se!ali"un terdete!sidengan !ur'a s#unding !arena "enulisn$a mengangga" bisa lebih dari 4ti"e tsb. se"erti "ada !edalaman 10 30 m tida! sesuai !arena turunsam"ai 4

2. ari "erbandingan tersebut "enulisn$a mengata!an !eberhasilanmenda"at!an air tanah 70 : ebat se!ali si "enulis tersebutsehingga dengan inter"retasi ini dihara"!an bisa menari! ban$a!in'est#r. amun *i!a mengetahui $ang sesungguhn$a mung!in terbali!

3. -erbandingan antara l#gging ("engu!urann$a !#ntinu) dan ge#listri!("engu!urann$a dis!rit) sulit untu! sesuai sd 70 : !arena "engu!urandis!rit ini l#n at l#n at berbeda dengan !#ntinu $ang terus menerustan"a "utus. Sehingga !alau l#gging hasiln$a detail sedang!an ge#listri!tida! mung!in detail !e uali di # #! # #!!an.



2) Penerapan Geolistrik untuk daerah prospek panasbumi

+#mentar ,• -enulis berlatar bela!ang ;isi!a sehingga dia unggul dalam bidang

"r# essing data ta"i !urang mendalami <lmu +ebumian sehingga<nter"retasin$a !urang "as. al ini ditun*u!!an dengan "engu!urange#listri! dengan bentangan sd. = 400 m ta"i uma bisa inter"retasisam"ai !edalaman 30 m (4 la"isan sa*a) sehingga !urang dalam. >a"i si"enulis tida! melan*ut!an "adahal minimal 1 la"isan lagi se!itar 100 m an

masih bisa diinter"retasi.



• alam inter"retasi !ur'a s#unding di daerah "anasbumi dihara"!ansam"ai !edalaman 300 500 m. a!an ditemu!an batuan alterasi dengannilai ?@ 5 Ohm.m. aerah se"erti ini "r#s"e! !arena diduga ada reser'#ir"anas di ba ahn$a. +arena itu bentangan &A2 B 1000 m.

4.7 Beberapa contoh penerapan metode Resistivity-2D

Contoh 4.7 A

Penerapan Metode Geolistrik Konfigurasi Schlumberger

untuk Penentuan Tahanan Jenis Batubara

1. PENDA !"!AN

Batubara merupakan sumber ener"i masa depan ,+eriawan %:::-) Batubara

merupakan batuan sedimen ,padatan- (an" dapat terbakar berasal dari tumbu!an berwarna

/&klat sampai !itam (an" sejak pen"endapann(a terkena pr&ses 'isika dan kimia (an"

men"akibatkan pen"ka(aan kandun"an karb&nn(a ,@&l' <C ; dalam An""a(ana <CCC-)

5en(ebaran endapan batubara di Ind&nesia ditinjau dari sudut "e&l&"i san"at erat

!ubun"ann(a den"an pen(ebaran '&rmasi sedimen (an" berumur tersier (an" terdapat se/ara

luas di seba"ian besar kepulauan di Ind&nesia) Batubara di Ind&nesia dapat dibedakan ti"a

jenis berdasarkan /ara terbentukn(a)5ertama batubara (aleo en (aitu endapan batubara (an"

terbentuk pada /ekun"an intramontain terdapat di Ombilin Ba(a! Kalimantan Ten""ara

Sulawesi Selatan dan seba"ain(a) Kedua batubara neo en (akni batubara (an" terbentuk

pada /ekun"an foreland terdapat di Tanjun" Enim Sumatera Selatan) Keti"a batubara delta

(aitu endapan batubara di !ampir seluru! Kalimantan Timur ,An""a(ana <CCC-) Menurut

Amri ,%:::- '&rmasi batubara tersebar diwila(a! seluas %C juta !a di Ind&nesia meliputi ;:

/ekun"an di Sumatera Kalimantan Sulawesi Irian 4a(a dan 4awa) Dari jumla! /ekun"antersebut baru <= /ekun"an den"an luas sekitar ; juta !a ,sekitar %> - (an" suda! diselidiki)

Sementara /ekun"an (an" tela! dilakukan pen(elidikan terbatas sampai pada ta!ap

pen(elidikan umum ekspl&rasi maupun ekspl&itasi baru = atau seluas % %% juta !a) Ole!

karena itu perlu ditin"katkan pen(elidikan tentan" keberadaan batubara tersebut)

Sala! satu met&da "&'isika (an" dapat di"unakan untuk memperkirakan keberadaan

batubara adala! met&da "e&listrik ta!anan jenis)Met&da ini merupakan sala! satu met&da

"e&'isika (an" dapat memberikan "ambaran susunan dan kedalaman lapisan batuan den"anmen"ukur si'at kelistrikan batuan ,5ri(ant& <C C dalam Kalmiawan et al %:::-) Selanjutn(a



L&ke ,<CCCa- men"un"kapkan ba!wa sur2e( "e&listrik met&da resisti2itas ma((in dan

soundin men"!asilkan in'&rmasi peruba!an 2ariasi !ar"a resisti2itas baik ara! lateral

maupun ara! verti'al#

Dalam penelitian ini dilakukan pem&delan berskala lab&rat&rium untuk men"ukur

ta!anan jenis beberapa sampel batubara dari Tamban" Air La(a den"an perin"kat (an"

berbeda seperti Tabel < ,+eriawan %:::-) Den"an dasar pemikiran met&da ta!anan jenis tela!

ban(ak diman'aatkan untuk berba"ai kepentin"an ekpl&rasi lapisan dan"kal maka pada

penelitian ini dipili! met&da pen"ukuran %$D dari ta!anan jenis) Adapun m&del k&n'i"urasi

(an" di"unakan adala! k&n'i"urasi S/!lumber"er) Berdasar !asil penelitian +eriawan ,%:::-

si'at 'isik batubara Tamban" Air La(a den"an perin"kat (an" ber2ariasi menunjukkan

semakin tin""i perin"kat batubara kadar airn(a semakin ke/il se!in""a k&ndukti2itas

listrikn(a berkuran" ,Tabel <-)

Di sini terli!at ba!wa k&ndukti2itas batuan san"at ditentukan &le! ta!anan jenisn(a ,Spei"!t<CC;-)

Met&da ta!anan jenis merupakan met&de "e&'isika (an" dipakai untuk pen"ukuranta!anan jenis semu suatu medium) 5en"ukuran den"an k&n'i"urasi S/!lumber"er inimen""unakan elektr&da masin"$masin" % elektr&da arus dan % elektr&da p&tensial ,Gambar <-)Ta!anan jenis semu medium (an" terukur di!itun" berdasarkan persamaan ,2an 1&rstand et

al <CFF Re(n&lds <CC Tel'&rdet al <CC:-)



den"an !ar"a?

M1 0 a ,spasi elektr&da p&tensial-

AM 0 1B 0 n)a

MB 0 A1 0 ,n H <-)a

7ntuk k&n'i"urasi S/!lumber"er !ar"a K dapat di!itun" men""unakan persamaan?

K 0 n),n H <- a

n 0 < % = ; > JJ

den"an?

3 ? ta!anan terukur , a((arent resistivity -

.V ? p&tensial (an" terukur antara elektr&da 5< dan 5%

I ? arus listrik (an" men"alir ke tana! melalui elektr&da 6< dan 6%

K ? 'akt&r "e&metri k&n'i"urasi elektr&da)

2. BA AN DAN #E$%DE

5enelitian ini dilakukan di Lab&rat&rium #isika Bumi 4urusan #isika ITB &den"an

met&d&l&"i penelitian seba"ai berikut?

<- membuat m&del 'isik pen"ukuran men""unakan bak ka/a berukuran ,% < % : F m-

(an" diisi lempun" setin""i >: /m seba"ai medium pen"ukuran

%- men"ukur ta!anan jenis lempun" sebelum pen"ukuran ta!anan jenis batubara

=- melakukan pen"ukuran den"an seperan"kat alat resisti2it( meter m&del SS=> <

;- batubara (an" di"unakan adala! jenis bitumin&us berukuran <; > /m dan semi&

antrasite berukuran <% <: > /m (an" diukur se/ara terpisa! den"an 2ariasi pen"ukuran

pada kedalaman <: /m p&sisi te"ak mirin" dan sejajar bidan" perlapisan



>- pen"ukuran dilakukan den"an men""unakan k&n'i"urasi S/!lumber"er den"an spasi ,a-

elektr&da p&tensial tetap minimum > /m dan panjan" bentan"an <F> /m ,Gambar %- dan

6) !asil pen"ukuran dipr&ses den"an men""unakan soft are Res$dinv ,L&ke <CCCb-) Sampel

batubara (an" di"unakan pada penelitian ini berasal dari tamban" Air La(a Sumatera Selatan

dan lempun" seba"ai medium pen"ukuran diambil dari daera! 6iembulueit K&ta Bandun")

'. HASI !A" P#MBAHASA"

7ntuk menentukan adan(a an&mali ta!anan jenis di bawa! permukaan lempun" maka

sebelum ditanam batubara terlebi! da!ulu diukur ta!anan jenis medium lempun" tersebut)

Dari !asil in2ersi den"an pr&"ram Res%din2 diper&le! penampan" ta!anan jenis lempun"

seperti pada Gambar =)



Gambar = memperli!atkan penampan" ta!anan jenis lempun" !asil in2ersi den"an

pen"ukuran men""unakan k&n'i"urasi S/!lumber"er ber!ar"a antara %: ;:= Nm (an"

terdiri dari ; lapisan den"an kesala!an iterasi < ) Lapisan pertama ta!anan jenisn(a %:

; ; Nm lapisan kedua antara ; : <<= Nm lapisan keti"a < = Nm dan lapisan keempat

(an" palin" dasar ;:= Nm diakibatkan lapisan palin" bawa! lebi! kerin" serta adan(a e'ek

pantulan ka/a) Gambar ; adala! penampan" ta!anan jenis bitumin&us p&sisi sejajar bidan"

perlapisan <: /m dari bawa! permukaan den"an ta!anan jenis berkisar antara <= %:: Nm

den"an kesala!an iterasi ) Sedan"kan pada kedalaman (an" sama den"an p&sisi mirin"

F:: di bawa! permukaan diindikasikan &le! an&mali ta!anan jenis antara %: =;> Nm

den"an kesala!an iterasi <C ,Gambar >-) Selanjutn(a den"an p&sisi te"ak bidan"

perlapisan pada kedalaman <: /m bitumin&us mempun(ai ta!anan jenis antara % < ;F> m

den"an kesala!an terasi <= : ,Gambar F-)

7ntuk batubara jenis semi antrasite (an" ditempatkan pada kedalaman <: /m dari

bawa! permukaan lempun" pada p&sisi te"ak bidan" perlapisan memiliki ta!anan jenis antara

==<$; > m den"an kesala!an iterasi ; ,Gambar - dan pada p&sisi sejajar ta!anan

jenisn(a berkisar ;F=$ >; m den"an kesala!an iterasi << > ,Gambar -) Sedan"kan p&sisi

mirin" F:O ter!adap bidan" perlapisan mempun(ai ta!anan jenis antara %=; =>> m den"an

kesala!an iterasi <= ,Gambar C-)

Dari !asil pen"&la!an data den"an soft are Res$dinv untuk pen"ukuran berba"ai

p&sisi baik mirin" sejajar maupun te"ak bidan" perlapisan tern(ata ta!anan jenis batubara

(an" berbeda perin"kat mempun(ai ta!anan jenis listrik (an" berbeda ,Tabel %-



Selanjutn(a penetrasi kedalaman pen"ukuran berdasarkan soft are Res$dinv ,L&ke <CCCb-

ditentukan den"an persamaan n P a ,spasi minimum-) 5en"ukuran pada penelitian ini

den"an n 0 F dan spasi elektr&da p&tensial > /m se!in""a kedalamann(a F P ,> /m- 0 <>

/m) 4ika kita per!atikan penampan" (an" di/itrakan berada pada kisaran < = <% ; /m) +al ini

mun"kin disebabkan terjadin(a per"eseran letak elektr&da (an" kuran" dari > /m pada

pen"ukuran) Dari Tabel % terli!at perbedaan ta!anan jenis antara perin"kat batubara (an"

berbeda dimana ta!anan jenis semi&antrasite tern(ata lebi! besar dibandin" !ituminous ) Ini

sesuai den"an ken(ataan ba!wa semi antrasite lebi! kerin" bandin" !ituminous seperti (an"

tertera pada Tabel <)



Dari !asil in2ersi penampan" ta!anan jenis !asil pen"ukuran seperti pada Gambar >

sampai <: terli!at ba!wa pada ba"ian bawa! penampan"n(a memperli!atkan ta!anan jenis

besar !al ini mun"kin disebabkan &le! lapisan ba"ian bawa! lebi! kerin" dan pen"aru! e'ek

ka/a ba"ian bawa! pen"ukuran terdapat noise dalam pen"ukuran)

7ntuk men"eta!ui struktur (an" lebi! dalam maka spasi elektr&da arus dan p&tensial

!arus ditamba! se/ara berta!ap semakin besar spasi elektr&da maka e'ek penembusan arus

kebawa! semakin dalam) Dari !asil in2ersi Soft are Res$dinv pada data pen"ukuran

resisti2itas den"an men""unakan k&n'i"urasi S/!lumber"er lebi! k&ntras an&mali ta!anan

jenisn(a) +al ini disebabkan &le! 'akt&r "e&metri arus dan p&tensial) Elektr&da p&tensial pada

k&n'i"urasi S/!lumber"er relati' jaran" diruba! se!in""a dapat men(ebabkan perbedaan data

relati' ke/il antara titik (an" satu den"an titik (an" lainn(a)

4. (E)*#P!"AN

Dari !asil penelitian (an" tela! dilakukan dapat disimpulkan ba!wa sala! satu met&da

"&'isika (an" dapat di"unakan untuk memperkirakan keberadaan dan ketebalan batubara di

bawa! permukaan adala! met&da "e&listrik ta!anan jenis) Met&da "e&listrik dapat mendeteksi

lapisan batubara pada p&sisi mirin" te"ak dan sejajar bidan" perlapisan di bawa! permukaan)Dari pen"&la!an data den"an Soft are Res$dinv di dapatkan ta!anan jenis resisti2itas

batubara bersi'at anisotro(i (aitu ter"antun" pada ara! pen"ukurann(a) Selanjutn(a ta!anan

jenis semi&antrasite lebi! besar dibandin"kan den"an ta!anan jenis !ituminous ) +al ini sesuai

den"an ken(ataan ba!wa semi&antrasite lebi! kerin" dibandin" !ituminous#

+. DA,$AR P!)$A(A

Amri& N.A. %:::) Reschedulin (emanfaatan ener i !atu!ara Indonesia# T!esis)Bandun"? ITB)

An ayana& (. <CCC)*enesa +atu!ara# Bandun"? 4urusan Teknik 5ertamban"an#akultas Tekn&l&"i Mineral ITB)

A har. 2//1. Pemodelan fisis metoda resistivity untu' e's(lorasi !atu!ara ) T!esis)Bandun"? ITB)

eria0an& #.N. %:::) (li'asi metode eoradar untu' menentu'an sifat diele'tri' !atu!ara tam!an ir -aya den an (erin 'at yan !ervariasi ) T!esis) Bandun"? ITB)



(a mia0an& P.& )ismanto& A. )3par0oto. %:::) Sur2e( &' resisti2it( met!&d t&in2esti"ate t!e Krakal +&t Sprin" in Desa Krakal Ke/) Alian Kab) Kabumen 5r&p)4awa Ten"a! # Bandun"? Prosidin PIT . *I ke$%>)

"o e& #. . <CCCa# Electrical Ima in Surveys for Environmental and En ineerin

Studies/ (ractical quide to $&0 and 1&0 surveys# Mala(sia? 5enan")"o e& #. . <CCCb) RES%DI1V Rapid %D Resisti2it( Q I5 In2ersi&n ,@enner dip&le$dip&le p&le$ p&le p&le$dip&le S/!lumber"er re/tan"ular arra(s- &n Land7nderwater and 6r&ss$ b&re!&le Sur2e(s S&'tware Manual Ver)=)= '&r wind&ws =)< C>and 1T) Mala(sia? 5enan")

5an Nostrand& Robert& 6. (enneth& " Coo . <CFF) Inter(retation of Resistivity 0ata )@as!in"t&n? Ge&l&"i/al Sur2e()

Reyno ds& .#. <CC ) n Introduction to ((lied and Environmental *eo(hysics ) 1ew&rk? 4&!n @ille( and S&ns)

)pei ht& .#. <CC;) The Chemistry and Technolo y of Coal# 1ew &rk? Mar/el Dekker)

$e 8ord& 9.#.& 6edaart& ".P. )heri88& R.E. <CC:) ((lied *eo(hysics ) 1ew &rk?6ambrid"e)

Contoh 4.7B

PEMETAAN I!"#$E#%#$I !EN$AN MEN$$&NA'ANMET#!A $E#%I(T"I'

5emetaan lapisan akui'er untuk memenu!i kebutu!an industri per!&telan dan

k&munitas mas(arakat seperti pesantren menjadi san"at si"ni'ikan dalam ran"ka

meminimalkan bia(a ekspl&itasi) Sebua! pesantren di daera! 6i!ideun" Seran" den"an

p&pulasi >>: santri tern(ata kebutu!an primer airn(a tidak /ukup jika !an(a men"andalkan

airtana! dari lapisan akui'er permukaan) Apala"i kalau kebutu!an itu di"unakan untuk

pen"emban"an p&tensi santri seperti pen"el&laan k&lam renan" dan pertanian) Tela!

dilakukan pen"ukuran dan pemetaan lapisan akui'er di daera! 6i!ideun" Seran" Banten

den"an men""unakan met&da "e&listrik)



Tar"et pemetaan ini adala! untuk mendapatkan lapisan akui'er dalam (an"

di!arapkan memiliki debit dan /adan"an air (an" san"at besar dan tidak ber"antun" musim)

5en"ukuran dilakukan den"an men""unakan k&n'i"urasi S/!lumber"er dan bentan"an kabel

AB8% !in""a men/apai =:: meter) Dari pem&delan %D diper&le! sebaran airtana! di daera!

pen"ukuran ba!wa lapisan akui'er dalam diperkirakan lapisan pasir tu'aan dan berada pada

kedalaman ;: meter !in""a <:: meter) Ketebalan lapisann(a ber2ariasi ter"antun" pada

t&p&"ra'i permukaan dan lapisan kedap air di bawa! lapisan akui'er den"an ke/enderun"an

semakin menebal ke ba"ian bawa! danau) Den"an mempertimban"kan estimasi luas daera!

pen"amatan ketebalan lapisan akui'er dan p&r&sitas batuan reser2&arn(a serta saturasi air

diperkirakan p&tensi airtana! di lapisan tersebut men/apai % C juta m =)

1. PENDA !"!AN

Dari !asil pen(elidikan sebelumn(a ter!adap l&kasi penelitian den"an men""unakan

met&de "e&listrik tela! dibuat sebua! sumur b&r (an" memiliki kedalaman !in""a <:: meter)

5embuatan sumur b&r !in""a kedalaman tersebut bisa men"!abiskan ban(ak dana dan dirasa

kuran" e'ekti' k!ususn(a untuk memenu!i seluru! kebutu!an air ba"i para pen"!uni

pesantren (an" tersebar pada l&kasi (an" /ukup luas) 7ntuk itu keberadaan airtana! (an"

lebi! terjan"kau pada seluru! daera! di l&kasi pesantren akan san"at membantu dalam

penentuan l&kasi sumur b&r (an" lebi! muda! dan e'isien)

5en(elidikan "e&listrik lanjutan di l&kasi ini di!arapkan akan dapat men"eta!ui letak$

letak airtana! ara! aliran air 2&lume serta m&del !idr&"e&l&"i daera! ini) Den"an be"itu

di!arapkan dapat diman'aatkan dalam menentukan l&kasi pen"eb&ran (an" tepat serta

pen"el&laan airtana! ba"i para santri dan penduduk (an" tin""al disana) Dari beberapa

k&n'i"urasi elektr&da pada met&de "e&listrik k&n'i"urasi S/!lumber"er menjadi pili!anterbaik dikarenakan jan"kauann(a (an" palin" dalam ,Barker %::<-)

+al ini sesuai den"an kebutu!an di lapan"an men"in"at dari sumur b&r sebelumn(a

men/apai kedalaman sekitar <:: meter) 1ilai besaran (an" di/ari melalui met&de "e&listrik

iala! nilai resisti2itas batuan) Resisti2itas merupakan nilai intrinsik batuan (an" menunjukkan

seberapa besar !ambatan listrik batuan tersebut se!in""a dapat di"unakan untuk

men"identi'ikasi jenis batuan) 1ilai resisti2itas batuan dapat diketa!ui dari besaran terukur

(akni .V dan I melalui !ubun"an resisti2itas den"an "e&metri batuan bawa! permukaan)



5ada met&de resisti2itas arus listrik diinjeksikan &le! sepasan" elektr&de arus AB)

Arus listrik akan men"alir di bawa! permukaan bumi melalui lapisan$lapisan batuan (an"

memiliki resisti2itas berbeda) Sepasan" elektr&de te"an"an M1 (an" dibentan"kan pada jarak

tertentu akan men"ukur besar te"an"an listrik di permukaan bumi) Den"an men"eta!ui nilai

te"an"an dan arus listrik maka nilai resisti2itas perlapisan batuan bawa! permukaan dapat

diprediksi) +ubun"an antara resisti2itas beda p&tensial ,.V- dan arus listrik ,i- (an" terukur

dipen"aru!i &le! "e&metri dari k&n'i"urasi (an" diper"unakan dalam bentuk?

Persa)aan *+, :

Dimana AM MB A1 dan 1B merupakan jarak antar elektr&de) 7ntuk k&n'i"urasi

S/!lumber"er nilai resisti2itas dapat di!itun" dari '&rmula?

Persamaan :2; <

dimana L jarak antar elektr&de arus dan a jarak antar elektr&de p&tensial)

Den"an memper!atikan si'at listrik batuan (an" tersaturasi 'luida di bawa! tana!

maka keberadaan akui'er dapat diprediksi) Adapun si'at listrik batuan ber"antun" pada tin"kat

p&r&sitas permeabilitas jenis 'luida pada p&ri batuan dan kandun"an "aram dalam 'luida)

Akui'er (an" di/ari dalam penelitian ini berdasarkan data sumur b&r didu"a terdiri atas

akui'er dan"kal dan dalam serta memiliki tin"kat salinitas (an" renda!)

2. #E$%DE PENE"*$*AN

2.1 $in=a3an eo o i daerah pene itian

5enelitian dilakukan di area 5esantren (an" terletak di Desa Bantar @aru

Ke/amatan 6inan"ka Kabupaten Seran" Banten) Berdasarkan penjelasan peta "e&l&"i

daera! An(er diketa!ui ba!wa daera! Bantar @aru did&minasi &le! '&rmasi Tu'a Banten Atas

(an" terdiri atas batuan tu'a sela tu'a berbatu apun" dan tu'a pasiran di ba"ian atas serta di

ba"ian bawa! terdiri atas tu'a !ablur tu'a lapili berbatuapun" tu'a ka/a dan sisipan tu'alempun"an warna mera! ,Sant&sa et al ) <CC%-)



Menurut penjelasan peta !idr&"e&l&"i Ind&nesia daera! An(er dan 6ikaran" desa

Bantar @aru se/ara m&r'&l&"i termasuk kedalam kel&mp&k satuan m&r'&l&"i perbukitan

ber"el&mban" ,Sur(aman %::<-) Se/ara umum "e&l&"i daera! ini disusun &le! berba"ai

jenis batuan berumur tua ,tersier- sampai muda ,kuarter-)

Berdasarkan kedudukan akui'er dari muka tana! setempat maka sistem akui'er di

daera! pemetaan !idr&"e&l&"i An(er dapat dibedakan menjadi akui'er endapan permukaan

,sur'i/ial a ui'er- den"an kedalaman kuran" dari %: meter di bawa! muka tana! ,bmt- dan

akui'er batuan dasar , !edroc' aquifer - den"an kedalaman lebi! dari %: meter bmt) Akui'er

endapan permukaan pada daera! perbukitan ber"el&mban" terletak pada kedalaman antara

<:$%: meter bmt) Sedan"kan Akui'er batuan dasar terletak pada kedalaman antara %: sampai

<%: meter bmt) Akui'er daera! Bantar @aru memiliki debit kuran" dari > liter per detik dan

didu"a kedudukann(a lebi! dari <:: meter di bawa! muka tana! ,Sur(aman %::<-)

2.2 A 3isisi data tahanan =enis

Lintasan pen"ukuran ditentukan berdasarkan disain interpretasi (an" dike!endaki

serta mempertimban"kan k&ndisi alam daera! sekitar l&kasi penelitian) Titik$titik s&undin"

diusa!akan diukur den"an ara! bentan"an elektr&de (an" seara! untuk memuda!kan dalam

pr&ses k&relasi dalam interpretasi masin"$masin" titik s&undin") +al inila! (an" menentukan

pemili!an l&kasi titik$titik s&undin" se!in""a dalam pen"ukuran antar titik s&undin"

memun"kinkan untuk membentan"kan elektr&de pada ara! (an" sama) Desain pen"ukuran

dibuat untuk dua lintasan dan C titik s&undin") Lintasan satu terdiri dari lima titik s&undin"

(akni 1#< 1#% 1#= 1#; dan 1#>) Sementara pada lintasan kedua di sebela! selatan

terdapat titik s&undin" 1#F 1# 1# dan 1#C) Lintasan pen"kuran dan persebaran titik

s&undin" dapat dili!at dalam Gambar <)

Karena tar"et kedalaman (an" diin"inkan men/apai <:: meter maka bentan"an AB8%

dilakukan !in""a men/apai bentan"an =:: meter) Dalam pen"ukuran (an" dilakukankeadaan alam dan /ua/a mempen"aru!i pr&ses dan !asil pen"ukuran) Keadaan alam

menentukan ara! bentan"an (an" mun"kin dilakukan pada saat pen"ukuran berlan"sun")

Sementara k&ndisi /ua/a dapat berpen"aru! pada tin"kat kebasa!an tana! se!in""a

berp&tensi men"uba! distribusi arus listrik pada saat pen"ukuran) 5ermukaan tana! (an"

basa! akan menjadi pen"!antar listrik (an" baik se!in""a arus listrik akan ban(ak

terdistribusi di permukaan dan kuran" terdistribusi pada kedalaman (an" jau!)

5ermukaan (an" terlalu basa! ju"a akan memperbesar k&n$dukti2itas batuan pen"$!antar di permukaan se$!in""a berdampak pada membesarn(a arus (an" terukur !in""a



melampaui kemampuan maksimum$n(a sebesar % A) Lintasan < mem$bentan" den"an ara!

barat$timur dari perbatasan luar ba"ian barat 5esantren !in""a l&kasi sumur b&r airtana! di

sampin" pintu masuk menuju 5esantren ) Lintasan % membentan" den"an ara! barat$timur

di daera! sebela! selatan l&kasi 5esantren ) 5en"ukuran di titik ini umumn(a men"!adapi

kendala sulitn(a men/ari bentan"an maksimum !in""a F:: meter disebabkan ban(akn(a

kebun$kebun dan ilalan" se!in""a pembentan"an kabel serin" menjumpai masala!)

'. A)*" DAN PE#BA A)AN

'.1 Pen o ahan Data

Dari persamaan ,%- per!itun"an dilakukan men""unakan mi/r&s&'t e /el untuk

mendapatkan resisti2itas semu batuan , a((arent resistivity -) +ar"a a((arent resistivity inila!

(an" kemudian di&la! lebi! lanjut se!in""a didapatkan nilai ta!anan jenis sebenarn(a , true

resistivity - batuan pada setiap kedalaman)



6ambar 2. 6&nt&! !asil pen"&la!an data <$D untuk s&undin" 1#< dan 1#;)

5en"&la!an data <$D daera! penelitian dilakukan men""unakan met&de in2ersi

den"an bantuan m&del awal (an" didapat melalui met&de '&rward) 5r&ses pen"&la!an data ini

dilakukan men""unakan s&'tware 5r&"ress) Men"in"at adan(a prinsip ekui2alensi dalam

interpretasi <$D data s&undin" maka data penunjan" menjadi rujukan dalam membuat m&del

(an" akan dipakai) Dalam !al ini data lit!&l&"i sumur (an" perna! dib&r di l&kasi penelitian

dan !asil interpretasi awal sur2e( seismik re'raksi menjadi data penunjan" utama (an"

mendasari pembuatan m&del satu dimensi)



'.2 Pemode an idro eo o i

5embuatan pem&delan ta!anan jenis % dimensi dilakukan den"an melakukan k&relasi

ta!anan jenis antar titik s&undin" disesuaikan den"an kedalaman !asil interpretasi <$D)K&relasi disini merupakan teknik men"!ubun"kan nilai$nilai resisti2itas batuan (an"

memiliki !ar"a ta!anan jenis (an" relati' sama berdasarkan interpretasi <$D dan in'&rmasi

"e&l&"i (an" tela! diketa!ui) 5embuatan pem&delan ini dilakukan se/ara manual

men""unakan s&'tware Surfer2 a"ar interpretasi dapat mempertimban"kan aspek "e&l&"i

bawa! permukaan (an" tela! diketa!ui sebelumn(a dari lit!&l&"i sumur dan k&reksi t&p&"ra'i

di lapan"an (an" diketa!ui penulis)

Dari pen"&la!an data s&undin" <$D (an" tela! dilakukan dibuatla! k&relasi antar titik

s&undin" 1#< 1#% 1#= 1#; dan 1#> untuk lintasan < dan k&relasi titik$titik 1#F 1#

1# 1#C untuk lintasan %) K&relasi ini dibuat setela! sebelumn(a dilakukan penempatan

muka tana! den"an ele2asi !asil G5S) Se/ara umum k&relasi dilakukan den"an klasi'ikasi

ta!anan jenis renda! , %: O!m$m- sedan" ,%:$<:: O!m$m- dan tin""i ,U<:: O!m$m-)

5r&ses k&relasi mempertimban"kan ke/&/&kan ta!anan jenis (an" sama den"an kesesuain

kedalaman dan perkiraan lit!&l&"i batuan (an" diketa!ui dari data sumur b&r k!ususn(a

untuk daera! di sekitar sumur b&r)



Interpretasi % dimensi san"at erat kaitann(a den"an pem&delan !idr&"e&l&"i (an"

akan dibuat karena interpretasi batuan dari m&del penampan" ta!anan jenis dua dimensi akan

membantu mena'sirkann(a menjadi m&del !idr&"e&l&"i) Dalam melakukan interpretasi m&del

ta!anan jenis %$D maka keteran"an dari data "e&'isika lainn(a serta data "e&l&"i san"at

diperlukan) Data lit!&l&"i batuan !asil l&""in" pada sumur b&r menjadi data n(ata k&ndisi

bawa! permukaan (an" sebenarn(a) Ole! karena itu pem&delan !asil interpretasi satu dan



dua dimensi dari sur2e( resisti2it( (an" dilakukan !arus dik&ntr&l den"an data sumur

tersebut) Adan(a data sumur b&r ini dapat mereduksi mun/uln(a ekui2alensi pada interpretasi

data s&undin") Dari !asil pen(elidikan seismik re'raksi pada enam lintasan di daera! sekitar

l&kasi penelitian didapatkan keteran"an ba!wa lapisan (an" didu"a seba"ai akui'er dan"kal

pada umumn(a ditemui mulai dari kedalaman <> !in""a %: meter)

7ntuk daera! pen(elidikan seismik re'raksi (an" letakn(a dekat den"an s&undin" 1#<

dan 1#% ditemui akui'er dan"kal pada kedalaman sekitar %: meter sedan"kan untuk daera! di

sekitar s&undin" 1#; ditemui akui'er dan"kal mulai dari kedalaman (an" lebi! dan"kal (akni

sekitar F meter ,Irpani %::F-) Den"an membandin"kan !asil interpretasi resisti2it( den"an

data b&r dan re'raksi dibuatla! m&del !idr&"e&l&"i untuk lintasan < dan % dimana diprediksi

ju"a jenis batuan dan batuan (an" ber'un"si seba"ai akui'er)



4. (E)*#P!"AN

5em&delan !idr&"e&l&"i (an" di!asilkan dalam penampan" dua dimensi (an"

didapatkan dari kedua lintasan pen"ukuran memberikan "ambaran ba!wa du"aan akui'er

berada pada kedalaman dan"kal <:$=: meter dari permukaan (an" terdiri atas lapisan pasirakui'er dalam pertama berada pada kedalaman %: !in""a F: meter dan akui'er (an" lebi!

dalam la"i didu"a terdapat pada kedalaman ;: !in""a kedalaman <:: meter (an" terdiri atas

lapisan pasir tu'aan)

Ketebalan lapisan akui'er ber2ariasi ber"antun" pada t&p&"ra'i permukaan dan lapisan

kedap air di bawa! lapisan akui'er den"an ke/enderun"an semakin menebal ke ba"ian bawa!

danau) Den"an estimasi luas daera! (an" terlin"kupi sur2e( penelitian (akni sebesar % :):::

meter perse"i dan ketebalan rata$rata akui'er sebesar =: meter serta p&r&sitas batuan (an" berperan seba"ai akui'er (aitu pasir tu'aan diperkirakan sebesar => ,7) S) Arm( <CCC- dan

asumsi saturasi air dalam p&ri <:: maka estimasi p&tensi air bawa! tana! di wila(a!

5esantren sebesar ? 5&tensi 0 % :)::: =: :)=> 0 %)C;:):::

DA,$AR P!)$A(A

Barker R) D) %::<) Princi(les of Electrical Ima in 7ni2ersit( &' Birmin"!am) 7K)

6V T&(a Reka Sarana %::F) -a(oran 'hir Penyelid'an Electric %ell -o in Pesantren 3,Bandun")

Irpani Imr&n) %::F) Pemetaan -a(isan 'uifer Permu'aan 4am(un Cihideun , Seran ,

+anten den an Men una'an Seismi' Refra'si Departemen #isika 7I)

Sant&sa S) Sutrisn&) Turkandi T) Sukanta 7) <CC%) Peta *eolo i -em!ar nyer , 5a a

5usat 5enelitian dan 5en"emban"an Ge&l&"i Dirjen Ge&l&"i dan Sumber Da(a

Mineral Bandun")

Sur(aman M) %::<) Pen6elasan Peta .idro eolo i Indonesia -em!ar nyer dan Ci'aran )

7)S) Arm( 6&rps &' En"ineers) <CCC) En ineerin and 0esi n *round ater .ydrolo y )

Departement &' T!e Arm( 7SA)



6&nt&! ;) / ?

M#T$!A G#$ IST%IKP$ A%ISASI T#%IMBAS

&Induced Polari'ation(

< ) 5 E 1 D A + 7 L 7 A 1

Ge&listrik adala! suatu met&da "e&'isika (an" mempelajari si'at aliran listrik didalam

bumi dan ba"aimana mendeteksin(a di permukaan bumi) Dalam !al ini meliputi pen"ukuran

p&tensial arus listrik S5 dan elektr&ma"netik (an" terjadi baik se/ara alamia! maupun

akibat injeksi arus ke dalam bumi)

5&larisasi terimbas merupakan sala! satu met&da "e&'isika (an" mendeteksiterjadin(a p&larisasi listrik pada permukaan mineral$mineral l&"am di bawa! permukaan

bumi)

5ada met&da "e&listrik p&larisasi terimbas arus listrik diinjeksikan ke dalam bumi

melalui dua elektr&da arus kemudian beda p&tensial (an" terjadi diukur melalui dua

elektr&da p&tensial) Dalam met&da p&larisasi terimbas ada ; ma/am met&da pen"ukuran (aitu

pen"ukuran dalam d&main waktu d&main 'rekuensi pen"ukuran sudut 'asa dan Ma netic

Induced Polarization ,MI5-)

Met&da p&larisasi terimbas ini terutama dipa!ami dalam ekspl&rasi l&"am dasar , +ase

Metal - dan pen(elidikan air tana! , *round %ater -) Berdasarkan letak ,k&n'i"urasi- elektr&da

p&tensial dan arus dikenal beberapa jenis met&da p&larisasi terimbas antara lain ?

<) Met&da S/!lumber"er

%) Met&da @enner

=) Met&da D&uble Dip&le

;) Met&da 5&le Dip&le

% ) D E S K R I 5 S I A L A T 7 K 7 R

5&larisasi terimbas terjadi akibat adan(a arus indukti' (an" men(ebabkan reaksi

trans'er antara i&n elektr&lit dan mineral l&"am) I5MGEO$;<:: diran/an" untuk men"ukur

parameter p&larisasi terimbas melalui nilai char ea!ility ) 1ilai ini merupakan perbandin"an

antara peluru!an p&tensial sekunder ter!adap waktu)

I5MGEO$;<:: bekerja dalam d&main waktu dimana data akuisisi direkam melalui

A8D /ard den"an akurasi <% bit) 5rinsip pen"ukuran I5 memiliki susunan k&n'i"urasi (an"



serupa den"an sur2e( "e&listrik) I5MGEO$;<:: tela! dik&mbinasikan sedemikian rupa

se!in""a akuisisi data I5 dapat dilakukan se/ara simultan den"an "e&listrik) Den"an demikian

dapat dikarakteristik material (an" memiliki resp&n resisti2itas (an" sama tetapi mempun(ai

karakteristik I5 (an" berbeda) I5MGEO$;<:: dapat dikemban"kan menjadi instrumen

pen"ukuranmulti/!annel <F /!annel atau lebi! ,seri <F<::- den"an maksimum jumla!

/!annel <::: bua!) Melalui instrument multi/!annel I5 pen"ukuran %D dan =Dakan menjadi

lebi! e'isien /epat dan muda!)

= ) 5 ERA L A T A 1 L A 5 A1GA1

'.1. Pera atan yan di 3na an <<) I5MGEO$;<::8<F<::%) A//u=) Elektr&da arus dan p&tensial;) Kabel$kabel pen"!ubun">) Meteran

'.2. Prinsip er=a a at <Alat ukur I5MGEO$;<::8<F<:: ini terdiri dari dua ba"ian ?a) Sin(al "enerat&r dan transmitter arus

b) Ran"kaian re/ei2er untuk men"ukur beda p&tensial)



Transmitter dan sin(al "enerat&r men"alirkan arus listrik berbentuk pulsa perse"i

melalui kedua elektr&da arus ke bumi) Serin" kali terjadi p&larisasi pada bidan" antar muka

elektr&da arus dan tana! sekelilin"n(a (an" men"akibatkan terjadin(a 2ariasi !ar"a ta!anan

tana! ter!adap ara! pen"ukuran) 7ntuk men"atasi !al ini maka se/ara peri&dik p&laritas arus

listrik dibalikkan arusn(a &le! ran"kaian sin(al "enerat&r) 5embalikan p&laritas arus listrik ini

ju"a ber"una untuk men"eliminasi p&tensial sp&ntan bumi)

Beda p&tensial (an" tejadi antara kedua elektr&da pen"ukur pada saat arus listrik

men"alir dan pada saat arus di!entikan ,p&tensial residual- diukur &le! ran"kaian re/ei2er

(an" mempun(ai kemampuan tin""i) 7ntuk men/e"a! terjadin(a p&larisasi elektr&da antara

l&"am elektr&da pen"ukur ,p&tensial- (an" k&ndukti' den"an larutan i&nik dalam p&ri$p&ri

tana! maka di"unakan elektr&da n&n p&tensial (an" disebut (orous&(ot )Antara unit

transmitter dan re/ei2er di!ubun"kan &le! ran"kaian elektr&nik pen"atur 'asa supa(a terdapat

keselarasan kerja antara transmitter dan re/ei2er)

4 . Prosed3r pen 3 3ran apan an4.1 (on8i 3rasi e e troda



Susunan k&n'i"urasi elektr&da dalam met&da I5 sama den"an met&da resisti2itas

umumn(a antara lain ? k&n'i"urasi S/!lumbur"er k&n'i"urasi @enner p&ledip&le dan d&uble

dip&le) 5ada k&n'i"urasi S/!lumbur"er elektr&da p&tensial M1 relati' diam pada suatu tempat

den"an elektr&da arus di"erakkan se/ara simetri keluar) 5ada k&n'i"urasi @enner !ar"a a

diperbesar dalam lan"ka! tertentu den"an meminda!kan setiap elektr&da keluar dari pusat

pada k&n'i"urasi dip&le$dip&le) Kedua pasan" elektr&da (an" berjarak sama salin" di"erakan

menjau!i) 5ada k&n'i"urasi p&ledip&le sala! satu elektr&da arus diletakan pada tempat (an"

san"at jau!)

4.2 #etode pen 3 3ran

5en"ukuran tan""apan ,resp&n- I5 dapat dilakukan dalam ?

$ D&main waktu

$ D&main 'rekuensi

$ 5en"ukuran sudut 'asa I5)

Keti"an(a men"ukur "ejala 'isis (an" sama tetapi den"an parameter pen"ukuran

(an" berbeda) Di sampin" itu ju"a ada met&da Ma netic Induced Polarization ,MI5- (aitu

pen"ukuran dalam d&main medan ma"net)

4.2.1 Pen 3 3ran da am Domain 9a t3

5r&sedur pen"ukuran di lapan"an adala! den"an men"alirkan pulsa arus listrik

berbentuk perse"i panjan") 5ada saat arus listrik di!entikan p&tensial antara dua elektr&da

pen"ukur se"era turun ke tin"kat tan""ap sekunder) 5&tensial sekunder ini kemudian meluru!

den"an waktu) Li!at "ambar % 5en"ukuran dalam d&main waktu maksudn(a pen"amatan

peluru!an p&tensial sekunder,Vs- ter!adap waktu)



7ntuk men"ukur derajat terp&larisasi suatu ba!an pada suatu waktu dide'inisikan

besaran char ea!ilitas m,t- (an" merupakan besaran makr& (an" ber"antun" pada jenis

ba!an dan selan" waktu pen"aliran arus)

Di lapan"an char ea!ilitas diukur dari de'inisi

4.2.2 Pen 3 3ran da am Domain ,re 3ensi

7ntuk memp&larisasikan suatu ba!an den"an arus listrik imbas ke suatu tin"kat

tertentu butu!kan waktu tertentu ter"antun" jenis ba!ann(a karena 'rekuensi ber"antun"

terbalik den"an waktu maka perbedaan tan""ap ,resp&n- te"an"an pada pemberian arus

listrik den"an 'rekuensi (an" berbeda ju"a men/erminkan si'at p&larisasi ba!an (an"

bersan"kutan) 5r&sedur pen"ukuran den"an men"alirkan arus listrik den"an 'rekuensi (an"

berbeda)

• E8e ,re 3ensi

5arameter pen"ukuran dide'inisikan besaran Frequency Effect ,#E-

)))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))<

<%

7

7 7 FE

−

=

Gambar 2



3b3n an *P a0asan 0a t3 dan a0asan 8re 3ensi

Se/ara te&ri !asil pen"ukuran I5 dalam kawasan waktu dan kawasan 'rekuensi

men"!asilkan !al (an" sama) Se/ara praktis k&n2ersi dalam kawasan waktu ke kawasan'rekuensi /ukup sulit) Gel&mban" k&tak (an" di"unakan dalam kawasan waktu men"andun"

semua 'rekuensi) Dalam Telford, 89:; dirumuskan ?

-<8, FE FE M += ,=)%C-

dimana <<< FE

5arameter M# ju"a dapat di"unakan pada kawasan waktu (aitu

ρ 8<:::-, M MF r MetalFacto = ,=)=:-

den"an M adala! nilai char ea!ility ,mse/- dan ρ nilai ta!anan jenis) 5erlu diper!atikan

ba!wa nilai M# kawasan waktu tidak selalu sama den"an nilai M# kawasan 'rekuensi)

5arameter M# di"unakan untuk men"k&mpensasi parameter I5 ter!adap !ar"a ta!anan

jenisn(a)

4.2.' Pen 3 3ran )3d3t ,asa *P

> ,a tor #eta



Met&da ini men"ukur beda sudut 'asa antara keluaran sin(al te"an"an den"an

masukan "el&mban" arus listrik (an" diberikan den"an asumsi ba!wa bentuk "el&mban"

keduan(a sinus&idal den"an 'rekuensi (an" sama)

+. )3mber Po arisasi

5&larisasi pada suatu medium dapat terjadi karena adan(a pen(impanan tena"a saat

medium dialiri arus listrik) Se/ara te&ritis bentuk ener"i (an" tersimpan pada medium dapat

berupa ener"i mekanik ,elektr& kinetik- dan ener"i kimia ,elektr& kimia-)

5en(impanan ener"i se/ara elektr&kimia ini dapat diakibatkan &le! ?

a) Variasi m&bilitas i&n dalam 'luida (an" terkandun" pada medium)

b) Variasi antara jalur pen"!antaran se/ara elektr&nik !al ini terjadi jika di dalam

medium terdapat mineral l&"am)

E'ek elektr&kimia akibat adan(a 2ariasi i&n dalam 'luida serin" disebut seba"ai

p&larisasi membran atau p&larisasi elektr&lit dan dikenal seba"ai e'ek I5 n&rmal , normal IP

effect -) E'ek ini terjadi apabila medium batuan tidak men"andun" mineral l&"am) E'ek

elektr&kimia disebut ju"a seba"ai p&larisasi elektr&da atau over volta e effect ) E'ek ini

biasan(a lebi! besar dibandin"kan e'ek p&larisasi membran dimana besarn(a san"at

ter"antun" pada kandun"an mineral l&"am (an" ada dalam medium batuan , Telford,89:; -)

+.1 Penyebab Po arisasi Bat3an

+.1.1 Po arisasi #embran

5en"!antaran se/ara elektr&lit palin" mun"kin terjadi apabila material tidak memiliki

kandun"an mineral l&"am) 7ntuk memun"kinkan pen"!antaran jenis ini berlan"sun"

diperlukan 9&na$9&na p&rus (an" medium) Keban(akan material pembentuk batuan muatan

ne"ati' ,$- pada bidan" batas antara permukaan batuan den"an 'luida pada p&ri) Karenan(a

i&n p&siti' ,H- akan tertarik ke 9&na tersebut dan i&n ne"ati' akan tert&lak dari 9&na tersebut

apabila medium dialiri arus)

Serin" kali p&larisasi membran terjadi k&ntak permukaan mineral lempun" bermuatan

ne"ati' akan menarik i&n$i&n p&siti' se!in""a membentuk awan i&n p&siti' disekitar

permukaan mineral lempun" dan meluas pada larutan) 4ika pada k&ndisi ini kemudian dialiri

arus listrik maka akan terjadi penumpukan i&n p&siti' dan ne"ati' di dekat permukaan



0

d πσ ξ ;=

mineral) Terbentukn(a membran$membran tersebut akan men"uran"i kemampuan m&bilitas

i&n$i&n se/ara si"ni'ikan) +al ini diilustrasikan dalam "ambar =

Gambar =) 5r&ses p&larisasi membran pada medium &le! mineral lempun" dalam batuan,a-) k&ndisi sebelum medium dialiri arus listrik ,b-) k&ndisi ketika medium dialiri arus

,Sumner, 89:; -

+.1.2 Po arisasi E e troda

5&larisasi elektr&da merupakan sumber p&larisasi terbesar disebabkan &le! keberadaan

mineral l&"am dalal medium batuan) 5en"!antaran arus dalam medium batuan (an"men"andun" mineral l&"am dilakukan se/ara elektr&nik maupun elektr&litik) Reaksi kimia

berupa reaksi reduksi$&ksidasi dan kemun"kinan pertukaran i&nik akan terjadi pada bidan"

batas mineral den"an elektr&lit sampai terjadi keadaan setimban") Apabila arus dialirkan ke

dalam medium akan timbul "an""uan kesetimban"an berupa p&larisasi pada bidan" batas

mineral l&"am (an" ber'un"si seba"ai elektr&da dan air pada medium batuan (an" ber'un"si

seba"ai eletr&lit ,"ambar ;-)

Lapisan kembar listrik dide'inisikan seba"ai susunan muatan antar bidan" batas mineral

l&"am den"an air pada medium batuan) Susunan muatan ini dapat dian""ap seba"ai suatu

kapasit&r lempen" den"an rapat muatan ) 5&tensial (an" ber!ubun"an den"an adan(a

kapasit&r lempen" den"an adan(a kapasit&r ini dituliskan seba"ai Weta ?

,=)<%-



dimana X adala! p&tensial 9eta d jarak kedua lapisan rapat muat bidan" dan D tetapan

dielektrikum medium)

Gambar ;) Sala! satu kemun"kinan keadaan distribusi i&n pada bidan" batas medium s&lid$elektr&lit , Sumner,89:; -)

F) Appendi # ? I5 data in2ersi&n ,M+) L&ke %::<-

K&leksi data dari sur2e( I5 terdiri dari dua ba"ian (aitu pen"ukuran resisti2it( semu dan

data I5) 4adi jumla! titik data % kali dari sur2e( resisti2it( n&rmal)

In2ersi data I5 dilakukan setela! diper&le! resisti2it( m&del) +al ini dikarenakan bilamana

rms err&r dari m&del resisti2it( adala! ke/il artin(a mewakili resisti2it( bawa! permukaan

(an" sesun""u!n(a) Akan tetapi bila sampai iterasi > rms err&r masi! tin""i maka dilanjutkan

den"an in2ersi data I5)

5r&"ram memberikan dua /ara untuk meruba! data I5) 6ara$< in2ersi dari data resisti2it(

dan I5 akan keluar se/ara berurutan setela! itu se/ara serentak iterasi dari resisti2it( dan data

I5 akan keluar) Sedan"kan /ara$% in2ersi data I5 akan keluar setela! in2ersi resisti2it(

len"kap dalam kasus ini !an(a disimpan m&del resisti2it( dari ierasi terak!ir)

#ile ,i- I5MODEL)DAT ,ii- I5MAG7SI)DAT ,iii- I5S+A1)DAT dan ,i2- I5KE11)DAT

adala! 'ile /&nt&! data den"an kedua$duan(a (aitu data resisti2it( dan I5) 5r&"ram ini

dilen"kapi den"an ; tipe data (an" berbeda) ,i- pen"ukuran time d&main /!ar"eabilit( ,ii-

pen"ukuran 'rekuensi d&main 5#E ,iii- pen"ukuran sudut 'ase dan ,i2- 1ilai metal 'a/t&r

dari I5)



#ile I5MODEL)DAT mempun(ai data I5 k!ususn(a /!ar"eabilit( den"an k&mentar

pr&"ram seba"ai berikut ?

I5MODEL)DAT 'ile 6&mments

$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$

#ault and bl&/k m&del Y Title

<):: Y 7nit ele/tr&de spa/in"

= Y Arra( t(pe

;=% Y 1umber &' data p&ints

< Y L&/ati&n &' /entre &' arra( "i2en

< Y < t& indi/ate I5 present

6!ar"eabilit( Y T(pe &' I5 data

mse/ Y I5 unit

:)< <): Y Dela( inte"rati&n time

<)>: <):: < <%):; )%:= Y $l&/) a n app) res) app) I5

%)>: <):: < <%):= )<C = Y %nd data p&int

Sebua! nilai Z<Z adala! pen""anti Z:Z (an" dimasukkan kedalam line ke$F

(an" men"indikasikan ba!wa data I5) Kemudian = line berikutn(a merupakan in'&rmasi

data I5 seperti (an" ditunjukkan pada line$ Char ea!ility dan line$ adala! satuann(a

dalam mse/ , millisecond -) 6!ar"eabilit( dide'inisikan seba"ai perbandin"an mV8V (aitu

perbandin"an D6$2&lta"e (an" turun se/ara perla!an$la!an setela! arus dimatikan)

Seba"ai ba!an untuk interpretasi data Char ea!ility untuk berba"ai ma/am

batuan dan mineral dapat di"ambarkan sbb)?



+asil dari pemr&"raman Res%din2 untuk data I5m&del

Ole! karena itu (an" berwarna mera! ,m U <C= mse/- didu"a seba"ai mineral sul'ida)

Dalam pen"ukuran I5 'rekuensi d&main /&nt&! 'ile datan(a I5MAG7SI)dat

(an" merupakan data sur2e( di atas sun"ai Ma"usi dimana tersin"kap Z&re b&d(Z den"an

spasi elektr&da <:: 'eet ,=:)> m-) Dari penampan" resisti2it( menunjukkan resisti2it(

renda! ,3 =: m- seba"ai &re b&d( terdapat di ten"a!$ten"a! pen"ukuran)Sedan"kan

metal 'a/t&r di"ambarkan den"an warna mera! ,M# U%:: ms8 m-)

Bab 4 Geolistrik

Documents

Transcript of Bab 4 Geolistrik