6JURNAL GEOFISIKA

Intepretasi Permukaan Bawah Tanah Lapangan Belakang BNI Dengan Metode Geolistrik Konfigurasi WernerIrwansyah RamadhaniJurusan Fisika, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut TeknologiSepuluh Nopember

Jl. Arief Rahman Hakim, Surabaya 60111E-mail: irwansyahramadhani@yahoo.co.idAbstrak Percobaan yang berjudul Intepretasi Permukaan Bawah Tanah Lapangan Belakang Pertamina Dengan Metode Geolistrik bertujuan untuk mengetahui susunan lapisan bawah permukaan bawah tanah pada lapangan Gor Pertamina. Peralatan yang digunakan dalam percobaan ini adalah resistivity meter yang digunakan untuk mengukur resistivitas semu dari batuan, 9 buah elektroda yang digunakan untuk media mengalirkan listrik dari resistiviti meter ke tanah, , empat buah palu geologi yang digunakan untuk menancapkan elektroda, satu buah meteran yang digunakan untuk mengukur lintasaan yang digunakan, air yang digunakan untuk membasahkan tanah, dan dua buah halky talk yang digunakan untuk berkomunikasi. Pada percobaan ini menggunakan 2 macam line dan 3 variasi spasi, yaitu 3m, 6m, dan 9m. Didapatkan data berupa nilai resistansi yang terbaca pada resistivity meter untuk setiap titik yang diamati Dari percobaan ini dapat disimpulkan lapisan bawah permukaan lapangan gor pertamina terdiri dari lapisan lempung, llapisan lempung denag persentase 20% dan 40%, lempung kering, lempung berpasir, dan ashe. yang memiliki pori-pori yang kecil karena termasuk impermeable sehingga dapat menghantarkan listrik dengan baik.Kata Kunci Geolistrik , Konfigurasi werner .I. PENDAHULUANGeolistrik merupakan salah satu metoda geofisika yang digunakan untuk mengetahui perubahan tahanan jenis lapisan batuan di bawah permukaan tanah dengan cara mengalirkan arus listrik DC (Direct Current) yang mempunyai tegangan tinggi ke dalam tanah. Injeksi arus listrik ini menggunakan 2 buah Elektroda Arus A dan B yang ditancapkan ke dalam tanah dengan jarak tertentu. Semakin panjang jarak elektroda AB akan menyebabkan aliran arus listrik bisa menembus lapisan batuan lebih dalam. Dengan adanya aliran arus listrik tersebut maka akan menimbulkan tegangan listrik di dalam tanah. Tegangan listrik yang terjadi di permukaan tanah diukur dengan penggunakan multimeter yang terhubung melalui 2 buah Elektroda Tegangan M dan N yang jaraknya lebih pendek dari pada jarak elektroda AB. Bila posisi jarak elektroda AB diubah menjadi lebih besar maka tegangan listrik yang terjadi pada elektroda MN ikut berubah sesuai dengan informasi jenis batuan yang ikut terinjeksi arus listrik pada kedalaman yang lebih besar. Dengan asumsi bahwa kedalaman lapisan batuan yang bisa ditembus oleh arus listrik ini sama dengan separuh dari jarak AB yang biasa disebut AB/2 (bila digunakan arus listrik DC murni), maka diperkirakan pengaruh dari injeksi aliran arus listrik ini berbentuk setengah bola dengan jari-jari AB/2. Gambarnya adalah sebagai berikut,[1]

Gambar 1. Metode Geolistrik

Metode resistivitas Adalah salah satu metode geolistrik yang digunakan untuk mempelajari sifat resistivitas dari lapisan batuan di bawah permukaan. Prinsip metode resistivitas adalah dengan mengalirkan arus listrik ke dalam bumi melalui kontak dua elektroda arus, kemudian diukur distribusi potensial yang dihasilkan. Resistivitas batuan bawah permukaan dapat dihitung dengan mengetahui besar arus yang dipancarkan melalui elektroda tersebut dan besar potensial yang dihasilkan. Untuk mengetahui struktur bawah permukaan yang lebih dalam, maka jarak masing-masing elektroda arus dan elektroda potensial ditambah secara bertahap. Semakin besar spasi elektroda maka efek penembusan arus ke bawah makin dalam, sehingga batuan yang lebih dalam akan dapat diketahui sifat-sifat fisisnya. Pengukuran resistivitas batuan dipengaruhi oleh beberapa faktor seperti homogenitas batuan, kandungan air, porositas, permeabilitas, dan kandungan mineral. Hasil pengukuran yang sudah diolah kemudian dikorelasikan dengan pengetahuan geologi sehinggaakan memberikan informasi mengenai keadaan geologi bawah permukaan secara logis pada daerah penelitian.[3]

Konfigurasi Wenner dikembangkan oleh Wenner di Amerika yang keempat buah elektrodanya terletak dalam satu garis dan simetris terhadap titik tengah. Jarak MN

pada konfigurasi Wenner selalu sepertiga (1/3) dari jarak AB. Bila jarak AB diperlebar, maka jarak MN juga harus diubah sehingga jarak MN tetap sepertiga jarak AB. Keunggulan dari konfigurasi Wenner ini adalah ketelitian pembacaan tegangan pada elektroda MN lebih baik dengan angka yang relatif besar karena elektroda MN yang relatif dekat dengan elektroda AB. Disini bisa digunakan alat ukur multimeter dengan impedansi yang relatif lebih cepat[4]

Gambar 2. Konfigurasi Werner

Dari hasil pengukuran arus dan beda potensial untuk setiap jarak elektroda tertentu, dapat ditentukan variasi harga hambatan jenis masing-masing lapisan di bawah titik ukur.[2] .(1)Keterangan :

a : Resistivitas semu (m)

K

: Faktor geometri

V: Beda potensial pada (V)

I

: Kuat arus (A)dengan,

..(2)Keterangan

a

: Spasi jarak antar elektrodabila dilakukan pengukuran di permukaan, maka yang diukur bukan merupakan resistivitas sebenarnya, melainkan campuran berbagai harga reisistivitas berbagai macam batuan, baik karena variasi lateral maupun vertikal. Hasil perngukuran langsung inilah yang dinamakan resistivitas semu. Nilai resitivitas batuan adalah sebagai berikut,

BatuanTahanan Jenis (.m)

Tanah penutup250-1700

Pasir lempungan30-215

Lempung (basah)1-100

Tanah berpasir (kering)80-1050

Tanah (40% lempung)8

Tanah (20% lempung)33

Lempung kering50-150

Pasir Tufaan20-100

Gambar 3. Nilai Resistivitas BatuanII. metodologi percobaan

Percobaan yang berjudul Intepretasi Permukaan Bawah Tanah Lapangan Belakang BNI Dengan Metode Geolistrik bertujuan untuk mengetahui susunan lapisan bawah permukaan bawah tanah. Peralatan yang digunakan dalam percobaan ini adalah resistivity meter yang digunakan untuk mengukur resistivitas semu dari batuan, 9 buah elektroda yang digunakan untuk media mengalirkan listrik dari resistiviti meter ke tanah, , empat buah palu geologi yang digunakan untuk menancapkan elektroda, satu buah meteran yang digunakan untuk mengukur lintasaan yang digunakan, air yang digunakan untuk membasahkan tanah, dan dua buah halky talk yang digunakan untuk berkomunikasi. Metode yang digunakan dalam percobaan ini adalah metode risistivitas dengan metode werner. Mula-mula peralatan yang tersebut disiapkan. Diukur terlebih dahulu lintasan yang akan digunakan yaitu sepanjang 99 meter. Kabel penghubung yang menghubungkan resistivity meter dibentangkan dan dihubungkan pada setiaap elektrode yang telah ditancapkan kedalam tanah. Untuk kabel penghubung yang paling awal (urutan 1) merupakan C (current) yang disimbolkan sebagai C1 sedangkan kabel penghubung yang paling akhir (urutan 4) merupakan C2. Sementara untuk 2 kabel kabel penghubung yang ditengah merupahan P (potensial) . Kabel penghubung uutan 2 merupakan P1 dan urutan 3 merupakan P2 . Pada alat resistivity meter, kabel-kabel yang telah dihubungkan pada elektroda tadi dihubungkan berdasarkan C1, P1, P2, dan C2 yang sesuai pada terminal masing-masing. Resistivity meter dihidupkan dan Cycle diatur sebanyak 4 cycle. Kemudian tombol go ditekan untuk menginjeksikan arus pada masing-masing elektroda. Dalam percobaan ini menggunakan dua macam line/lintasan yaitu line 2 dan 3, serta tiga variasi spasi/ jarak masing-masing elektrode, yaitu 1m, 2m, dan 3m.

Gambar 4. Diagram Kerja

III. HASIL DAN PEMBAHASANSetelah dilakukan percobaan rIntepretasi Permukaan Bawah Tanah Lapangan Belakang BNI Dengan Metode Geolistrik, maka didapatkan data berupa nilai resistansi yang terbaca pada resistivity meter untuk setiap titik yang diamati. Data yang didapatkan diletakkan pada lampiran, Dari data yang telah didapatkan, maka dapat diketahui nilai resistansi semu dan faktor geometri dengan menggunakan persamaan 1 dan 2 diatas. Setelah mendapatkan data, maka data tersebut diolah dengan menggunakan res2din, dan didapatkan penampang bawah permukaan tanah, yaitu sebagai berikut,

Gambar 5. LINE 1

Gambar 6. LINE 2

Gambar 7. LINE 3

Dalam percobaan ini, digunakan Konfigurasi Wenner yaitu konfigurasi dimana keempat buah elektrodanya terletak dalam satu garis dan simetris terhadap titik tengah. Elektroda yang pertama (C1) dan yang keempat(C2) merupakan elektroda yang digunakan untuk menghantarkan / menginjeksikan arus listrik, sedangkan elektroda kedua(P1) dan keempat (P2) merupakan elektroda yang digunakan untuk menentukan potensial.

Nilai resistivitas yang didapatkan bergantunga pada ciri fisis batuan yang berada di bawah permukaan seperti pori-pori batuan. Apabila dibawah permukaan terdapat batuan dengar pori-pori batuan yang besar, maka nilai resistivitasnya akan semakin besar. Hal ini disebabkan karena arus dalam mengalir memerlukan media prantaraa. Apabila pori-pori batuan semakin besar, maka arus akan sulit mengalir dari satu lapis batuan ke lapis batuan yang lainnya. Hal ini akan menyebabkan nilai resistivitasnya menjadi besar. Apabila pori-pori batuan semakin kecil, maka arus akan lebih mudah untuk mengalir dari satu lapis batuan menuju lapis batuan yang lainnya. Arus listrik dalam mengalir ke dalam permukaan bumi berbentuk gelombang sinusoidal yang panjang gelombangnya ditentukan oleh besarnya arus yang mengalir. Semakin besar nilai arus yang di injeksikan ke dalam bumi, maka semakin besar pula panjang gelombangnya. Apabila pori-pori batuan besar dan arus sulit untuk mengalir, maka digunakan air yang akan mengisi pori-pori batuan tersebut dan arus listrikpun akan mengalir ke bagian lapisan batuan yang lainnya.

Dari gambar 5 diatas, yaitu line 1, dapat diketahui bahwa pada jarak 20m- 24m dan kedalaman 0m-1m, terdapat lapisan berwarna ungu dengan resistivitas >180 m yang merupakan lapisan tanah berpasir. Pada jarak 5m- 7m dan kedalaman >1m, terdapat lapisan berwarna merah dengan resistivitas 103 m 180 m yang merupakan lapisan tanah berpasir kering. Pada jarak 15m 17m dan kedalaman 0m-1,5m, terdapat lapisan berwarna hijau muda dengan resistivitas 17,1 m 24,2 m yang merupakan lempung basah. Pada jarak 18m dan kedalaman 0m-2m, terdapat lapisan berwarna biru muda dengan resistivitas 9,41 m 13,1 m yang merupakan lapisan lempung basah. Pada jarak 30m- 32m dan kedalaman 1m 1,5m, terdapat lapisan berwarna hijaau tua dengan resistivitas 24,1m 31,2 m yang merupakan lapisan lempung basah. Pada jarak 9m- 10m dan kedalaman 0m-1m, terdapat lapisan berwarna kuning dengan resistivitas 44,2 m 56,7 m yang merupakan lpasir lempung.Dari gambar 6 diatas, yaitu line 2, dapat diketahui bahwa pada jarak 2m-13m dan kedalaman 0m-0,5m, terdapat lapisan berwarna kuning muda dengan resistivitas 30,2m - 54,9 m yang merupakan tanah lempung. Pada jarak 2m-16m dan kedalaman 0m-0,9m, terdapat lapisan berwarna hijau tua dengan resistivitas 20,70 m 27,6 m yang merupakan lapisan lempung dengan kadar 20%. Pada jarak 18m dan kedalaman 0m-1m, terdapat lapisan berwarna hijau muda dengan resistivitas 13,9 m 20,7 m yang merupakan lempung basah. Pada jarak 25m- 27m dan kedalaman 0m-1m, terdapat lapisan berwarna merah dengan resistivitas 109 m 127 m yang merupakan lapisan lempung kering. Pada jarak 28m- 30m dan kedalaman 0m-0,5m, terdapat lapisan berwarna ungu dengan resistivitas >217 m yang merupakan tanah berpasir. Pada jarak 2m-34m dan kedalaman 1m-2,5m, terdapat lapisan berwarna biru dengan resistivitas 1,76 m 6,98 m yang merupakan lempung basah.Dari gambar 7 diatas, yaitu line 3, dapat diketahui bahwa pada jarak 1,5m-4,5m dan kedalaman 0m-1m, terdapat lapisan berwarna merah dengan resistivitas 89,6m - 184 m yang merupakan lempung kering. Pada jarak 8m-12m dan kedalaman 0m-0,5m, terdapat lapisan berwarna kuning dengan resistivitas 27,3 m 43,7m yang merupakan pasir lempung. Pada jarak 17m-19m dan kedalaman 0m-0,5m, terdapat lapisan berwarna hijau dengan resistivitas 10 m 21,3 m yang merupakan lempung basah. Pada jarak 22m- 26m dan kedalaman 0m-1m, terdapat lapisan berwarna ungu dengan resistivitas >184 m yang merupakan lapisan pasir lempunng. Pada jarak 3m- 32m dan kedalaman 1,5m-2,5m, terdapat lapisan berwarna biru dengan resistivitas 1,20 m -5,05 m yang merupakan lempung basah. Selain menggunakan softwar Res2dinV, kita jugaa dapaat menggunakan software Ip2win.

Untuk data pada line 2, maka grafik pada software ip2winnya ditampilkan pada lampiran. Dan didapatkan pula tabel nilai yang berisi nilai resistivity, kedalaman,

IV. KESIMPULANKesimpulan dari percobaan yang berjudul Percobaan yang berjudul Intepretasi Permukaan Bawah Tanah Lapangan Belakang BNI Dengan Metode Geolistrik adalah lapisan bawah permukaan lapangan gor pertamina terdiri dari lapisan lempung, llapisan lempung denag persentase 20% dan 40%, lempung kering, lempung berpasir, dan ashe. yang memiliki pori-pori yang kecil karena termasuk impermeable sehingga dapat menghantarkan listrik dengan baik. UCAPAN TERIMA KASIHPenulis mengucapkan terima kasih kepada asisten laboratorium Geofisika, Okok Wijaya dan Jorda Eko Prasetyo, sebagai assistern percobaan Intepretasi Permukaan Bawah Tanah Lapangan Gor Pertamina Dengan Metode Geolistrik Dengan Konfigurasi Wernerkarena telah bersedia membantu baik sebelum maupun pada saat percobaan hingga jurnal ini selesai ditulis. Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada rekan-rekan tim atas kerja samanya dalam melaksanakan praktikum ini.DAFTAR PUSTAKA.

[1] Dobrin, Milton B. 1988. Introduction to Geophysical Prospecting, 4th Edition. McGraw Hill Book, Co. Singapore.[2]Milsom, John. 2003. Field Geophisics, TheGeological Field Guide Series. England :West Sussex P019 8SQ[3]Sheriff, R.E. 1986. Prospecting GeopysicalMethod. London : Cambridge Universit PressSantoso, Djoko. 2002.

[4]Pengantar Tehnik Geofisika. Bandung : ITBTelford, W.N, Geldart. 1990. AppliedGeophysics, 2nd Edition. London : CambridgeUniversity PressLAMPIRANLampiran 2. Data Line 2

Lampiran 3. Data Line 3 dengan Software Ip2WinTelah digunakan satu macam line

Telah digunakan variasi spasi pada satu line

Finish

Dihubungkan resistivity meter dengan elektroda meggunakan kabel penghubung

Elektroda ditancapkan pada tanah dengan masing-masing spasi yang telah ditentukan

Ditentukan panjang lintasan yang akan digunakan dalam percobaan

Peralatan disiapkan

START

Dilakukan pencatatan hasil pengukuran resistivity

Arus dialirkan menuju elektrode