METODE GEOLISTRIK UNTUK EKSPLORASI PANASBUMI (Laporan Praktikum Eksplorasi Geothermal)

Oleh:

Sigit Pratama

1215051051

LABORATORIUM GEOFISIKA

JURUSAN TEKNIK GEOFISIKA

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS LAMPUNG

2015

I. PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Geolistrik merupakan salah satu metoda geofisika yang mempelajari

sifat aliran listrik di dalam bumi dan bagaimana cara mendeteksinya di dalam

bumi dan bagaimana cara mendeteksinya di permukaan bumi. Dalam hal ini

meliputi pengukuran potensial, arus dan medan elektromagnetik yang terjadi

baik secara alamiah ataupun akibat injeksi arus ke dalam bumi. Terdapat

beberapa macam metoda geolistrik, antara lain adalah metoda potensial diri,

arus telluric, magnetotelluric, IP (Induced Polarization), resistivitas (tahanan

jenis) dan sebagainya.

Panasbumi adalah energi panas yang tersimpan dalam batuan di bawah

permukaan bumi. Sumber panasbumi berasal dari distribusi suhu dan energi

panas di bawah permukaan bumi. Sumber panas di bawah permukaan ini

berasal dari intrusi magma yang menerobos ke permukaan.

Dalam ilmu sains, cara yang dapat dilakukan untuk mengekploitasi

energi panas bumi adalah dengan memanfaatkan ilmu Geofisika. Geofisika

adalah ilmu yang mempelajari tentang bumi yang menggunakan parameter-

parameter fisika. Dalam hal ini yang menjadi target adalah bumi bawah

permukaan. Parameter parameter fisika yang digunakan adalah parameter

mekanika yang meliputi metode seismik, gayaberat (gravity), magnetik dan

Geolistrik.

Dalam praktikum kali ini akan dibahas mengenai penggunaan metode

geolistrik dalam eksplorasi geothermal. Geolistrik adalah salah satu metode

geofisika yang banyak digunakan dalam eksplorasi lapangan geothermal

karena kemampuannya untuk mengidentifikasi lapisan berdasarkan

resistivitasnya dapat digunakan untuk mencari daerah reservoir panasbumi.

Daerah reservoir panasbumi biasanya dicirikan dengan nilai resistivitas yang

rendah yaitu dibawah 35 Ohm meter karena batuan reservoir banyak

menyimpan air sehingga resistivitas yang dihasilkan rendah.

B. Tujuan Praktikum

Adapun tujuan dilakukannya praktikum mengenai metode aplikasi metode

geolistrik pada lapangan panasbumi ini adalah sebagai berikut:

1. Mahasiswa dapat mengetahui fungsi eksplorasi geolistrik pada panasbumi

2. Mahasiswa dapat mengolah data geolistrik lapangan panasbumi

3. Mahasiswa dapat menginterpretasikan olahan data geolistrik yang

berkaitan dengan sistem panasbumi

II. TEORI DASAR

Metode geolistrik merupakan salah satu metode survai dengan

menggunakan sistem induksi arus listrik untuk mengetahui resistivitas batuan

bawah permukaan. Pengukuran metode geolistrik ini dilakukan dengan cara

menginjeksikan arus listrik melalui dua buah elektroda arus dan mengukur

hasil perbedaan voltase pada dua elektroda potensial yang ditancapkan ke

tanah. Karena efek usikan tersebut, maka arus akan menjalar melalui medium

bumi dan menjalar ke arah radial. Besarnya arus radial tersebut dapat diukur dalam

bentuk beda potensial pada suatu tempat tertentu di permukaan tanah, sehingga

akan diperoleh informasi resistivitas batuan bawah permukaan. Variasi resistivitas

batuan dapat menunjukkan perbedaan komposisi, ketebalan atau tingkat

kontaminasi (Loke, 1990).

Tujuan survei geolistrik tahanan jenis adalah untuk mengetahui

resistivitas bawah permukaan bumi dengan melakukan pengukuran di permukaan

bumi. Resistivitas bumi berhubungan dengan jenis mineral, kandungan fluida dan

derajat saturasi air dalam batuan. Metode yang biasa digunakan pada pengukuran

resistivitas secara umum yaitu dengan menginjeksikan arus listrik ke dalam

bumi dengan menggunakan dua elektroda arus (A dan B), dan pengukuran beda

potensial dengan menggunakan dua elektroda potensial (M dan N) seperti yang

diperlihatkan pada Gambar 2.1

Gambar 2.1 Pola aliran arus dan bidang ekipotensial antara dua elektroda arus

dengan polaritas berlawanan

Prinsip kerja pendugaan geolistrik adalah mengukur tahanan jenis

(resistivity) dengan mengalirkan arus listrik kedalam batuan atau tanah melalui

elektroda arus (current electrode), kemudian arus diterima oleh elektroda

potensial. Beda potensial antara dua elektroda tersebut diukur dengan volt meter

dan dari harga pengukuran tersebut dapat dihitung tahanan jenis semua batuan

dengan menggunakan rumus sebagai berikut:

ρ = 2 . π . a . V I

ρ adalah tahanan jenis, 2π konstanta, V beda potensial, I kuat arus dan a adalah

jarak elektroda (Todd, 1980).

Ada beberapa macam aturan pendugaan lapisan bawah permukaan tanah

dengan geolistrik ini, antara lain : aturan Wenner, aturan Schlumberger, aturan

½ Wenner, aturan ½ Schlumberger, dipole-dipole dan lain sebagainya. Prosedur

pengukuran untuk masing-masing konfigurasi bergantung pada variasi resistivitas

terhadap kedalaman yaitu pada arah vertikal (sounding) atau arah lateral (mapping)

(Derana, 1981).

Metode resistivitas dengan konfigurasi Schlumberger dilakukan dengan

cara mengkondisikan spasi antar elektrode potensial adalah tetap sedangkan

spasi antar elektrode arus berubah secara bertahap (Sheriff, 2002).

Pengukuran resistivitas pada arah vertikal atau Vertical Electrical

Sounding (VES) merupakan salah satu metode geolistrik resistivitas untuk

menentukan perubahan resistivitas tanah terhadap kedalaman yang bertujuan

untuk mempelajari variasi resistivitas batuan di bawah permukaan bumi secara

vertikal (Telford, et al., 1990).

Survei resistivitas akan memberikan gambaran tentang distribusi

resistivitas bawah permukaan. Harga resistivitas tertentu akan berasosiasi

dengan kondisi geologi tertentu. Untuk mengkonversi harga resistivitas ke dalam

bentuk geologi diperlukan pengetahuan tentang tipikal dari harga resistivitas

untuk setiap tipe material dan struktur daerah survey. Harga resistivitas

batuan, mineral, tanah dan unsur kimia secara umum telah diperoleh melalui

berbagai pengukuran dan dapat dijadikan sebagai acuan untuk proses konversi

(Telford, et al., 1990).

Penelitian panas bumi dengan menggunakan metode geolistrik ini terbukti

pernah dilakukan oleh Minarno (2000), penyelidikan panasbumi daerah Mataloko

dengan menggunakan metode tahanan listrik (geolistrik) konfigurasi

Schlumberger, menunjukkan bahwa daerah tersebut mempunyai potensi struktur

panas bumi yang ditunjukkan oleh nilai tahanan jenis yang relatif kecil. Sedangkan

untuk metode Werner pernah dilakukan oleh Ika ( 2011) yang dilakukan di daerah

sumber air panas Kasin Kota Batu. Maka dalam pengambilan daerah survei

geolistrik ini menurut laporan Subdit Panas Bumi Direktorat Vulkanologi dan

Mitigasi Bencana bahwa daerah Songgoriti Batu merupakan salah satu daerah yang

mempunyai potensi panas bumi (Rosyid, 2012).

Sifat fisika batuan dan mineral selalu memperlihatkan variasi harga yang

sangat banyak, dan salah satu di antaranya adalah resistivitas (tahanan jenis).

Resistivitas menyatakan sifat khas dari suatu bahan, yaitu besarnya hambatan suatu

bahan yang memiliki panjang (L) dan luas penampang (A). mendefinisikan

hubungan besaran-besaran tersebut dengan persamaan sebagai berikut:

dengan R dan r berturut-turut adalah hambatan dan resistivitas batuan (Chitea et

al., 2009)

3

III. METODOLOGI PRAKTIKUM

A. Alat dan Bahan

Alat dan bahan yang dibutuhkan dalam praktikum ini yaitu:

1. Laptop

2. Software Surfer

3. Data geolistrik lapangan panasbumi

4. Peta geologi daerah terkait

5. Peta topografi daerah terkait

B. Langkah Kerja

Langkah kerja dalam praktikum ini adalah sebagai berikut:

1. Menyiapkan data hasil pengukuran geolistrik daerah panasbumi dalam

format Microsoft Excel

2. Mengolah data geolistrik format Microsoft Excel dengan menggunakan

software Surfer untuk mendapatkan Peta Penampang Resistivitas

3. Mengolah data yang berupa Peta Topografi dan Peta Geologi

4. Membuat overlay antara Peta Topografi dan Peta Geologi

5. Menginterpretasi masing-masing peta yang telah diolah

C. Diagram Alir

Adapun diagram alir dalam praktikum ini adalah sebagai berikut:

Data Geolistrik (M. Excel)

Pengolahan data dengan Surfer

Peta Penampang Resistivitas

Pengolahan dengan Surfer

Peta Topo & Geologi

Overlay Peta Topo & Geologi

Selesai Selesai