BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar belakang Pada dasarnya batuan memiliki karakteristik tertentu yang dapat dijelaskan dari besaran-besaran fisis. Beberapa karakteristik batuan diantaranya adalah permeabililitas, porositas, konduktivitas dan resistivitas. Sifat-sifat suatu formasi dapat digambarkan oleh tiga parameter dasar yaitu konduktivitas listrik, permeabilitas magnet, dan permitifitas dielektrik. Sifat konduktivitas batuan berpori dihasilkan oleh sifat konduktivitas dari fluida yang mengisi pori, interkoneksi ruang pori dan sifat konduktivitas dari interfase butiran dan fluida pori. Salah satu metoda yang menerapkan konsep dasar fisika yang meliputi besaran-besaran fisis diatas adalah metoda geolistrik. Metode ini mempelajari sifat aliran listrik di dalam bumi. Metode geolistrik yang lazim dikenal antara lain : Metode potensial diri ( Self potensial), arus telurik, magnetotelurik, metode polarisasi terinduksi ( inducted polarization), dan metode tahanan jenis / resistivitas ( resistivity). Pendeteksian diatas permukaan meliputi pengukuran medan potensial , arus dan elektromagnetik yang terjadi baik secara alamiah maupun akibat penginjeksian arus kedalam bumi. Oleh karena metode geolistrik cukup sederhana, murah dan sangat rentan terhadap gangguan sehingga cocok digunakan dalam eksplorasi dangkal seperti eksplorasi mineral maupun reservoar air. Pada metode geolistrik,permasalahan mungkin saja muncul pada setiap metoda geofisika termasuk dalam metode geolistrik. Terutama dalam hal pengambilan data, pengolahan maupun saat interpretasi data. Dalam metoda geolistrik, konfigurasi Schlumberger sangat cocok untuk pengukuran secara vertical, sedangkan wenner lebih kearah lateral. Pengukuran yang telah dilakukan dapat mengidentifikasi struktur dibawah permukaan, tetapi hanya dalam daerah yang dangkal, sehingga untuk strukturstruktur dalam yang biasanya merupakan reservoir hydrocarbon, metoda yang dipilih adalah metoda geofisika lain (misalnya metode seismic).

1.2 Maksud dan tujuan Maksud dari praktikum metode geolistrik ini adalah agar praktikan dapat memahami proses akuisisi, pengolahan, dan interpretasi data dalam metode geolistrik. Adapun tujuan dari praktikum ini adalah : 1. Mengetahui dan memahami fungsi bagian-bagian alat resistivity meter. 2. Mampu mengoperasikan alat resistivity meter. 3. Mengerti cara pengolahan data sounding resistivitas dengan menggunakan kurva matching secara manual dan komputerisasi. 4. Dapat menginterpretasi data hasil pengolahan. 1.3 Lokasi Penyelidikan Lokasi akuisisi data geolistrik dilakukan di lingkungan Unpad.Posisinya dilapangan merah.Tepat di sebelah timur himpunan Biology Unpad. 1.3 Keluaran Penyelidikan Penyelidikan ini dilakukan untuk mengetahui nilai resistivitas lapisan bawah permukaan.Prinsip dasarnya yaitu mengalirkan/menginjeksikan arus listrik buatan berfrekuensi rendah kedalam bumi melalui dua electrode yang dinamai elektroda arus dan distribusi potensial yang dihasilkan diukur oleh dua elektroda potensial.Sehingga,saat arus diinjeksikan,kita dapat melihat potensial yang dihasilkan.

BAB II TINJAUAN PUSTAKA2.1 Konsep dasar metode geolistrik Dalam geofisika eksplorasi terdapat beberapa metode geofisika yang dapat dimanfaatkan untuk mempelajari sifat-sifat fisika dan struktur kerak bumi yang bertujuajn untuk mencari sumber daya alam. Salah satu metode geofisika tersbut diantaranya metode geolistrik. Umumnya, metoda ini baik untuk eksplorasi dangkal, sekitar 150 m. Metoda geolistrik merupakan salah satu metoda geofisika yang mempelajari sifat aliran listrik di dalam bumi dan bagaimana cara mendeteksinya di permukaan bumi. Parameter yang diukur dalam pengukuran geolistrik, diantaranya: potensial, arus, dan medan elektromagnetik yang terjadi baik secara alamiah ataupun akibat injeksi arus ke dalam bumi. Ada beberapa metoda geolistrik, yaitu: resistivitas (tahanan jenis), Induced Polarization (IP), Self Potensial (SP), magnetotelluric, dan lain-lain. Dalam metoda geolistrik resistivitas, arus listrik diinjeksikan ke dalam bumi melalui dua elektroda arus, beda potensial yang terjadi diukur melalui dua elektroda potensial. Dari hasil pengukuran arus dan beda potensial untuk setiap jarak elektroda yang berbeda kemudian dapat diturunkan variasi harga hambatan jenis masing-masing lapisan bawah titik ukur. Pengukuran Geolistrik dengan menggunakan metode resistivitas bertujuan untuk menetapkan distribusi potensial listrik pada permukaan tanah.Hal tersebut secara tidak langsung juga merupakan penentuan resisitivitas lapisan tanah. Dalam metode geolistrik resistivitas arus listrik diinjeksikan ke dalam bumi melalui dua elektroda arus , beda potensial yang terjadi diukur melalui dua elektroda potensial. Dari hasil pengukuran arus dan beda potensial untuk setiap jarak elektroda yang berbeda kemudian dapat diturunkan variasi harga hambatan jenis masing masing lapisan dibawah titik ukur. Metoda geolistrik digunakan untuk eksplorasi mineral, reservoar air, geothermal, gas biogenik, kedalaman batuan dasar, dan lain-lain. 2.1.1 Perumusan dasar geolistrik Resistivitas 1. Hukum Ohm

Hukum Ohm menyatakan hubungan antara nilai tahanan yang sebanding Dengan nilai potensial dan berbanding terbalik dengan nilai arus, dimana nilai tahanan memiliki satuan Ohm, nilai potensial memiliki satuan volt dan arus memiliki satuan ampere. R = V/I Dengan : R V I 2. Arus listrik searah Konsep mengenai arus listrik searah merupakan konsep arus listrik I yang melewati suatu medium dengan luas penampang A, Panjang medium L dan memiliki beda potensial V antara kedua ujungnya.Secara matematis dituliskan sebagai : I A V L atau I = A V L = tahanan (Ohm) = Beda potensial (Volt) = arus ( Ampere)

Dengan

=

1 = kons tan

Kedua konsep tersebut dapat digabungkan secara matematis menjadi : I= Dengan : AV L (2.5)

V : Beda potensial antara kedua ujung kawat (Volt)

: tahanan jenis bahan (Ohm m)L : Panjang bahan : Konduktivitas (siemens/meter)

Harga tahanan jenis batuan ditentukan oleh masing masing tahanan jenis unsur pembentuk batuan. Hantaran listrik pada batuan yang ada didekat permukaan tanah , sebagian besar ditentukan oleh distribusi elektrolit yang ada dalam pori pori batuan tersebut. Selain dari jenis batuan dan jumlah masing masing unsure pembentuk batuan , tahanan jenis ditentukan juga oleh factor factor : 1. Kesarangan (Porositas) 2. Hantaran jenis / tahanan jenis cairan yang ada dalam pori pori batuan 3. Temperatur 4. Permeabilitas atau kesanggupan suatu bahan yang mempunyai pori pori untuk mengalirkan cairan. 2.1.2 Potensial dalam medium homogen Jika suatu arus mengalir dalam medium yang homogen isotropik dan dA J merupakan elemen permukaan, adalah rapat arus dalam ampere/meter2, maka arus J tersebut dapat dinotasikan sebagai .Da . Berdasarkan persamaan 2.5 ,maka : I V = A L (2.6) Mengingat Maka rapat arus menjadi V I E= J= L dan A J = E (2.7)

Dengan E (volt/meter) dan adalah konduktivitas bahan (siemens/meter).Telah diketahui bahwa medan listrik merupakan gradient dari potensial scalar, E = V (2.8) Dengan V dalam volt, maka persamaan 2.7 menjadi : J = V (2.9) Jika muatan tersebuut berada pada suhu ruangan dengan volume tertutup dengan luas permukaan A, maka kondisi tersebut dapat ditulis : J A .dA = 0 (2.10)

Menurut teorema Gauss yang menyatakan bahwa divergensi integral volume dari suatu arus dalam suatu luasan akan sama dengan total muatan yang dilingkupi oleh luasan tersebut, dan dinyatakan dengan :

.JdV = 0 (2.11)v

Dengan V adalah volume yang melingkupi muatan tersebut. Dengan mensubstitusikan persamaan (2.9) ke persamaan (2.11) maka didapat : .J = .( V ) = 0 Sehingga .V + 2V = 0 2V = 0 (2.12)

Jika bernilai konstan maka akan didapatkan persamaan laplace berikut :

2.1.3 Tahanan jenis semu (apparent electrical resistivity) Tahanan jenis semu (apparent electrical resistivity) a dari suatu formasi geologi diperoleh dari hubungan berikut ini: a = R (A/L) dimana R adalah tahanan terhadap arus listrik searah I (yang menyebabkan terjadinya perbedaan potensial V) pada blok satuan dari material batuan dengan luas penampang A dan panjang L. Di dalam material yang jenuh air, a tergantung pada kepadatan dan porositas dari material dan salinitas dari fluida yang terkandung di dalam material ini. Hukum Ohm merupakan hukum dan konsep dasar dari cara pendugaan geolistrik tahanan jenis ini. Dengan asumsi bahwa bumi bersifat homogen isotropik, resistivitas yang terukur merupakan resistivitas sebenarnya dan tidak bergantung pada spasi elektroda. Pada kenyataannya , bumi terdiri dari lapisan lapisan dengan berbeda beda, sehingga potensial yang terukur merupakan pengaruh dari lapisan lapisan tersebut. Karenanya, harga resistivitas yang diukur seolah olah merupakan harga resistivitas untuk satu lapisan saja (terutama untuk spasi yang lebar). Resistivitas semu

dirumuskan dengan :

a = k

V I

Dimana K adalah faktor konfigurasi dan bernilai :

K=

2 1 1 1 1 r r r r 1 2 4 3

Harga tahanan semu bergantung pada faktor geometri atau dengan kata lain bergantung pada susunan elektroda yang digunakan. Dalam pendugaan tahanan jenis digunakan asumsi-asumsi sebagai berikut: 1. Di bawah permukaan tanah terdiri dari lapisan-lapisan dengan ketebalan tertentu. 2. Bidang batas antar lapisan adalah horizontal. 3. Setiap lapisan dianggap homogen isotropis. Yang dimaksud dengan homogen adalah nilai tahanan jenisnya sama dan isotropis adalah tahanan jenisnya akan menyebar ke segala arah dengan harga yang sama. 2.1.4 Susunan (Konfigurasi) elektroda dalam pengukuran tahanan jenis Ada beberapa macam susunan (konfigurasi) elektroda dalam pengukuran tahanan jenis, antara lain : 1. Konfigurasi Schlumberger Dalam susunan elektroda Schlumberger ini, jarak antara dua elektroda arus A dan B dibuat lebih besar daripada jarak elektroda potensialnya M dan N. Umumnya pada susunan ini elektroda elektroda diletakkan satu garis lurus seperti yang ditunjukan oleh gambar dibawah ini :

Gambar 1.1 Susunan Elektroda Schlumberger Berdasarkan besaran fisis yang diukur susunan elektroda schlumberger ini bertujuan untuk mengukur gradien potensial listriknya. Besar faktor geometris untuk susunan elektroda schlumberger ini sesuai dengan persamaan : K= 2 1 1 1 1 r r r r 1 2 4 3

AM = BN = r1 = r4 = b a / 2 AN = BM = r2 = r1 = b + a / 2 b2 a K = a 4 b 2 a V a ,s = a 4 I

sehingga :

Jadi, 2. Konfigurasi wenner

Dalam praktek aktifitas pendugaan geolistrik di lapangan, suatu arus listrik yang besarnya diketahui dilewatkan dari suatu alat duga geolistrik ke dalam tanah, yakni melalui sepasang elektrode arus yang dipasang, katakanlah di titik-titik A dan B. Kemudian selisih potensialnya diukur, yaitu melalui sepasang elektrode potensial yang ditancapkan di titik-titik M dan N. Titik-titik A, M, N, B diusahakan berada dalam suatu garis lurus. Metode pendugaan yang menggunakan susunan elektrode aturan Wenner (yang merupakan bentuk khusus dari susunan Schlumberger dengan mengambil a = MN = 1/3 AB). Setiap kali selesai dilakukan pengukuran, elektrode arus (C) dan elektrode potensial (P) bersama-sama digerakkan atau dipindahkan dengan jarak pindah sesuai dengan kedalaman duga menurut aturan tersebut. Jarak atau spasi elektrode-elektrode menentukan kedalaman penetrasi arus listrik ke dalam tanah. Untuk setiap kali pengukuran, nilai a dihitung atas dasar hasil pengukuran perbedaan potensial, besar arus yang dikenakannya dan spasi dari elektrode-elektrode tersebut. Panjang bentangan diatur sekitar 500 m untuk kedalaman duga sekitar 150 m. Dengan menerapkan susunan

elektrode Wenner ini (lihat gambar 1), bisa diperoleh harga-harga serta hubungan antara nilai tahanan jenis semu (apparent specific resistivity) a dengan besaran fisika RK = AM . AN MN

(tahanan listrik) dengan menggunakan rumus:

, yang berlaku untuk konfigurasi Schlumberger (Astier, 1971)

Untuk konfigurasi Wenner berlaku ketentuan: AN = 2 MN; AM = MN, sehingga :

K = 2 .MNNilai tahanan jenis semu dinyatakan berdasarkan hubungan berikut ini:V V = 2 .MN . = 2 .a.R I I

a = KKeterangan :

a adalah nilai tahanan jenis semu (ohm meter) pada kedalaman duga V adalah selisih atau perbedaan potensial (milivolt) I adalah arus listrik (miliamper) K adalah faktor geometri lapangan dari konfigurasi Wenner a adalah jarak antara kedua elektrode potensial, yaitu MN dan jarak antara kedua elektrode arus AB adalah 3. Konfigurasi dipole-dipole L = 3a R adalah tahanan yang terbaca pada alat (ohm)

Untuk konfigurasi ini: k = n(n + 1)(n + 2)a 4. Konfigurasi pole-dipole

5. Konfigurasi pole-pole

2.1.5 Pengukuran tahanan jenis Pengukuran tahanan jenis dapat dibedakan ke dalam dua jenis, yaitu: a. Mapping Pengukuran dilakukan dimana elektroda arus dan elektroda potensial dipindahkan tanpa merubah konfigurasi keempat elektroda tersebut. Hasil

pengukuran ini bertujuan untuk mengetahui variasi resistivitas secara lateral (horizontal). b. Sounding Posisi elektroda berubah-ubah terhadap suatu titik acuan. Tujuannya untuk mengetahui variasi resistivitas sebagai fungsi kedalaman pada suatu titik pengukuran.

2.1.6 Sifat Listrik Batuan Berdasarkan proses konduksi di dalam batuan, jenis batuan digolongkan menjadi tiga macam, yaitu: a. Konduksi dielektrik Terjadi jika batuan bersifat dielektrik terhadap aliran listrik (terjadi polarisasi muatan saat bahan dialiri arus listrik). b. Konduksi elektrolitik Terjadi jika batuan bersifat porus dan pori-pori tersebut terisi cairan-cairan elektrolit. Pada kondisi ini arus dibawa oleh ion-ion elektrolit. c. Konduksi elektronik Terjadi jika batuan mem[unyai banyak elektron bebas sehingga arus listrik dibawa oleh elektron bebas. Berdasarkan harga resisitivitasnya, batuan igolongkan menjadi tiga, yaitu: - Konduktor baik: nilai resistivitasnya 10-6 < < 1 Ohm-meter. Konduktor pertengahan : nilai resistivitasnya 1 < < 107 Ohm-meter. Isolator: nilai resistivitasnya > 107 Ohm-meter Pengambilan data lapangan dengan menggunakan metode metode geolistrik resistivity ada 3 cara. Masing-masing memiliki fungsi yang berbeda, ketiga cara tersebut adalah Vertical Sounding, Lateral Mapping dan Resistivity 2D (Gabungan Lateral Mapping dengan Vertical Sounding). 1. Vertical Sounding

2.1.7 Akuisisi data resistivitas

Vertical sounding digunakan untuk mengetahui distribusi harga resistivitas pada suatu titik target sounding di baw\ah permukaan. Cara ini dinamakan vertical sounding 1D karena resolusi yang dihasilkan hanya bersifat vertical. Konfigurasi yang digunakan dalam pengukuran sounding ini dapat menggunakan konfigurasi Schlumberger dan konfigurasi Wenner. Konfigurasi Schlumberger bertujuan untuk mencatat gradient potensial atau intensitas medan listrik dengan menggunakan pasangan elektroda potensial yang berjarak relative dekat dibandingkan dengan jarak elektroda arus. Dalam susunan ini empat elektroda kollinier atau dengan kata lain bahwa keempat elektroda terletak dalam satu garis lurus. Susunan elektroda dari konfigurasi ini dapat disajikan seperi gambar berikut :

Besar tahanan jenis tergantung pada susunan elektroda, faktor ketergantungan ini disebut sebagai faktor geomeris(K). Faktor geometris ini merupakan parameter yang sangat penting dalam pendugaan geolistrik baik untuk pendugaan vertikal maupun horizontal, sebab harga K akan tetap untuk posisi C1 C2 dan P1 P2 yang tetap. Jadi, besarnya K tergantung pada kedudukan relatif antara elektroda-elektrodanya. Perhitungan tahanan jenis secara umum adalah V I

a = kBerikut teknik akuisisi vertikal sounding

Berdasaarkan gambar di atas, pengukuran pertama dilakukan dengan membuat jarak spasi a. Dari pengukuran ini diperoleh satu titik pengukuran. Pengukuran kedua dilakukan dengan membuat jarak spasi antara C1 P1 dan P2 C2 menjadi 2a, dan diperoleh titik pengukuran berikutnya. Adapun keuntungan dan keterbatasan penggunaan metoda schlumberger adalah : 1. Tidak terlalu sensitive pada perubahan lateral setempat. 2. Perbandingan AB/MN harus antara 2,5 50 (2,5 < AB / MN < 50) 3. Elektroda potensial tidak terlalu sering dipindahkan, sehingga mengurangi jumlah tenaga kerja yang dibutuhkan. Selain konfigurasi Schlumberger, konfigurasi Weener pun dapat digunakan unutk pengukuran vertical sounding. Berikut gambarnya

Persamaan resistivitasnya dan factor geometrisnya dirumuskan dengan persamaan

a = K

V I

dengan K = 2 a

Dengan a merupakan spasi antara dua elektroda.

Dalam konfigurasi Wenner ditempatkan empat elektroda dengan spasi yang sama dengan jarak a. Geometri pengukuran konfigurasi Wenner secara vertikal sounding dapat dilihat pada gambar berikut :

Pengukuran pertama dilakukan dengan membuat spasi (misal a = 1m) dan diperoleh satu titik pengukuran. Pngukuran kedua dilakukan dengan membuat spasi antara C1 P1 dan P2 C2 menjadi 2a dan seterusnya sampai bentangan maksimal yang telah ditentukan. 2. Lateral Mapping Cara ini dilakukan untuk mengetahui kecenderungan harga resistivitas di suatu areal tertentu. Setiap titik target akan dilalui beberapa titik pengukuran. Ilustrasi cara ini dapat dilihat sperti gambar berikut :

Gambar di atas merupakan skema akuisisi data secara mapping (dalam hal ini digunakan konfigurasi Weener). Untuk grup pertama (n = 1), spasi dibuat bernilai a. Setelah pengukuran pertama dilakukan, elektrode selanjutnya digeser ke kanan sejauh a

(C1 pindah ke P1, P1 pindah ke P2, dan P2 ke C2) sampai jarak maksimum yang diinginkan. Adapun keuntungan dan keterbatasan metoda Weener : 1. Sangat sensitive terhadap perubahan lateral setempat 2. Jarak elektroda arus dengan potensial relatif lebih dekat sehingga daya tembus alat lebih dangkal dan sama besar untuk setiap grup (n). 3. Setiap pengukuran semua elektroda dipindahkan sehingga memerlukan tenaga kerja yang lebih banyak. 3. Resistivity 2D Cara ini merupakan gabungan antara mepping dengan sounding. Dimana pengukuran sounding dilakukan pada setiap titik lintasan secara lateral atau lintasan mapping dilakukan setiap kedalaman. Konfigurasi elektroda yang digunakan diantaranya adalah konfigurasi Weener, Dipole-Dipole, Schlumberger dan Pole-Dipole.

2.1.8 Alat Untuk Pengukuran Resistivitas 1. Power Source Komponen yang dibutuhkan untuk melakukan pengukuran resistivitas adalah sebuah power source, meters untuk mengukur arus dan tegangan, elektroda, kabel dan kumparan. Kita dapat menggunakan power dc atau power ac dengan frekuensi rendah, dianjurkan dibawah 60 Hz. Power source biasanya berupa motor generator yang bernilai ratusan watt atau beberapa kilowatt. Karena alat ini besar dan berat, maka alat ini termasuk jenis semiportable, sehingga alat ini tidak dipindah-pindahkan setiap kali elektroda berpindah. Untuk menghindari efek polarisasi elektrolisis yang disebabkan oleh arus tak terarah, maka polaritas dc harus dibalikkan secara berkala dengan menggunakan tangan atau tombol reversing, atau dengan komutator mekanis dan bisa juga dengan vibrator. Rata-rata komutasi bisa dalam rentangan tiga atau empat kali satu menit sampai 100 kali per detik.

Alternating current juga digunakan pada komutasi dc. Suatu transistor osilator gelombang sinus frekuensi rendah dengan transformer output dari beberapa watt dapat memebuat power source portable yang baik. Setiap alat ini pastinya mempunyai keunggulan dan keterbatasan. Sumber dc mengizinkan pengukuran resistivitas dcyang sbenarnya-sesuai yang diinginkan tapi juga mengukur potensial spontan. Ini membutuhkan titik poros yang berguna sebagai elektroda potensial; pengaruh SP harus dicatat sebelum sumber dinyalakan, dan kemudian dikurangi, secara langsung atau dengan arti mengganti tegangan dari pengukuran potensial ketika arus megalir. Penggunaan arus ac menghilangkan efek SP. Pada penjumlahan, amplifier pita sempit diposisikan di sumber frekuensi bisa digunakan untuk menaikkan rasio signal-tonoise. Akan tetapi pengukur resistivitas secara umum akan lebih rendah dari nilai dc yang sebenarnya. Pemasangan induktif antara arus panjang dan potensial yang berdekatan, seperti arus bocor, khususnya pada tanah basah akan memberikan pembacaan yang aneh. Segala efek ini akan bertambah dengan naiknya frekuensi. 2. Ammeter dan Voltmeter Ammeter dan Voltmeter ini terdapat di dalam alat geolistrik (naniura) tersebut. Dengan dc, arus diukur dengan suatu miliammeter dc yang nilainya berkisar antara 5 sampai 500 mA, tergantung pada sebaran elektroda, tipe tanah dan power yang digunakan. Secara normal potensial diukur dengan suatu voltmeter dc yang mempunyai inputan impedansi tinggi (1M atau lebih) dan rentang 10mV samppai 20V. Ketika sumber ac digunakan, ac meter tentunya diperlukan. Suatu alat yang mengukur perbandingan arus dengan tegangan biasanya dikenal dengan Megger sering digunakan dalam pengukuran resitivitas. Dikembangkan untuk tes kabel isolasi, alat ini mudah dimodifikasi untuk mengukur resistansi tanah. Power dikembangkan dengan engkol tangan suatu generato dc atau mageto; keluarannya adalah sekitar 100 V dan suatu gulungan arus dc yang dihubungkan dalam rentetan dengan satu sisi. Kemudian outputnya dikomutasi dalam tangkai generator dan digunakan dalam elektroda arus. Elektroda potensial dihubungkan dengan komutator kedua, yang saling singkron. Akhirnya ditempelkan dengan gulungan arus untuk membuat jarum defleksi proposional dengan V/I.

Instrumen lain yang tersedia adalah alat resistivitas all-in-one, yang menggunakan sebuah vibrator dengan power yang berasal dari baterai kering atau transistor osilator frekuensi rendah. Alat seperti Megger, mempunyai power keluaran yang rendah. Selanjutnya, dengan beberapa penyebaran elektroda, kombinasi sumber power dan kedua meter dalam satu box bisa mempunyai kekurangan. Akan tetapi alat ini padat dan pastinya portable. 3. Elektroda dan Kabel Dengan sumber power ac, semua elektroda yang terbuat dari baja, alumunium atau kuningan; stainless steel merupakan kombinasi kekuatan terbaik dan tahan terhadap korosi. Elektroda logam paling tidak harus mempunyai panjang 0,5 m sehingga bisa ditancapkan dalam tanah beberapa cm untuk kontak listrik yang baik. Pada permukaan yang sangat kering, kontak ini bisa diperbaiki dengan memberi air pada elektroda. Hubungan kabel, yang harus diisolasi seringan mungkin, tersobek pada gulungan portable. Isolasi plastic lebih dapat menahan daripada isolasi karet, melawan aberasi dan kelembapan; akan tetapi beberapa plastik dapat rusak dalam cuaca dingin. 4. Resistivity Meter Resisitivity meter adalah alat yang digunakan untuk mengukur geolistrik tahanan jenis. Sedangkan alat yang digunakan dalam pengukuran geolistrik Induced polarization (IP) yaitu IP meter. Di jurusan Fisika Unpad terdapat tiga lata untuk mengukur geolistrik, yaitu: Resisitivity Meter Naniura NRD22S dan Naniura NRD22 serta Supersting Res dan IP Meter R8 Multichannel. Resistivity Meter Naniura NRD22S dan Naniura NRD22 merupakan alat ukur geolistrik konvensional yang masih menggunakan 1 channel (gambar 1.1). data yang dipeoleh dari pengukuran dengan menggunakan Resistivity Naniura NRD22S yaitu harga beda potensial (V) dan arus (I). Data V dan I ini kemudian diolah untuk mendapatkan harga tahanan jenis semu ( apparenth). Resistivity Meter

NRD22S/NRD22 banyak digunakan untuk pengukuran sounding 1D, sedangkan untuk pengkuran 2D relatif masih jarang digunakan karena harus membuat dahulu geometri pengukuran (stacking chart), tabel akuisisi, membuat format konversi data lapangan ke format data software (dilakukan secara manual), dan pelaksanaan pengukuran di lapangan yang cukup lama. Misalnya untuk pengukuran geolistrik 2D dengan panjang

lintasan 250 meter dengan menggunakan konfigurasi Wenner, waktu yang dibutuhkan sekitar 4 6 jam tergantung kondisi medan di lapangan. Spesifikasi Resistivity Meter Naniura NRD22S terdiri dari dua bagian, yaitu bagian pemancar (transmitter) dan penerima (receiver). Pemancar (transmitter) terdiri dari: Catu daya (power supply) Daya keluar (output power) untuk catudaya 24 V (automatis) Tegangan keluar (output voltage) dan 450 V untuk catu daya 24 V Arus maksimum (max current) Ketelitian arus (current accuracy) Sistem Pembacaan Catu daya digital meter Fasilitas Impedansi maksimum (input impedance) Batas ukur pembacaan (range) Ketelitian (accuracy) Kompensator kasar Kompensator halus Sistem pembacaan Catu daya digital meter Fasilitas pembacaan Massa alat : 2000 mA : 1 mA : digital : 9 V baterai kering : current loop indicator : 10 Mohm : 0.1 mV 500 V : 0.1 mV : 10 x putar : 1 x putar : digital : 3V(dua buah baterai kering AA) : hold (data disimpan di memory) : 10 kg : 350 V maksimum untuk catu daya 12 V : 12/24 V, minimal 6 AH : 200 W untuk catudaya 12 V dan 300 W

Sedangkan bagian penerima (receiver) terdiri dari:

Supersting Res dan IP Meter R8 Multichannel merupakan alat yang biasa digunakan untuk mengukur geolistrik tahanan jenis 1D/2D/3D dan geolistrik induced polarization (IP) 2D/3D. Data pengukuran yang diperoleh dari alat ini sudah merupakan harga tahanan jenis semu ( apparenth) yang tersimpan di memori alat. Alat ini terdiri dari 1 switch box, 28 elektroda, bentangan kabel maksimal 945 m (gambar 1.2). Di Asia

Tenggara alat Supersting Res dan IP meter R8 Multichannel ini hanya ada di Unpad dan Pusat Survey Geologi (PSG). Beberapa kelebihan pengukuran resistivity 2D/3D dan IP 2D/3D dengan menggunakan alat geolistrik Supersting Res dan IP Meter Multichannel, yaitu: Pengukurannya relatif lebih cepat dibandingkan menggunakan Resistivity Meter Naniura NRD22S atau IP meter konvensional. Dengan menggunakan Supersting Res dan IP IP R8, pengukuran dengan panjang lintasan 810 945 m dengan tiga konfigurasi membutuhkan waktu sekitar 4 5 jam tergantung kondisi medan. Tidak perlu melakukan konversi data secara manual yang membutuhkan waktu cukup lama karena sudah tersedia software AGIS Admin untuk melakukan konversi data pengukuran tersebut. Hasil pengukuran bisa langsung di lapangan (quick look). 2.1.9 Intepretasi data resistivitas Intepretasi data pendugaan resistivitas dibagi menjadi dua macam, yaitu interpratasi langsung dan interpretasi tidak langsung. Intepretasi Tidak langsung Intepretasi tidak langsung dilakukan denagn cara kita membuat model dulu lalu dicocokan dengan data dari lapangan sedangkan dalam intepretasi langsung data lapangan diolah sedemikian sehingga kita bisa memperoleh parameter lapisan langsung dari data lapangan. Intepretasi tidak langsung dilakukan dengan cara kita membuat model lapisan tanah dari model itu dihitung fungsi resistivitas semu lalu dicocokan dengan harga resistivitas semu hasil pengukuran dari lapangan yang disebut curve matching . Dalam curve matching fungsi resistivitas semu yang dihitung tersebut berupa kurva-kurva teoritis, sehingga kita tinggal mencocokan kurva kurva teoritis tersebut dengan kurva resistivitas semu dari lapangan. Harga atau nilai dari tahanan jenis lapangan (ohm meter) pada kedalaman duga (m) diplot terhadap jarak spasi elektrodenya pada suatu kertas grafik log-log, yang membentuk kurve atau garis-garis lengkung. Untuk tujuan interpretasi stratigrafi, maka kurve hasil lapangan ini dibandingkan dengan kurve yang

sudah baku (standard curve) dan sudah diterbitkan. Kurve-kurve ini merupakan model teoritis untuk suatu geometri lapisan-lapisan yang dibuat secara sederhana. Fungsi resistivitas semu dapat dinyatakan sebagai fungsi dari setengah bentangan elektroda arus per tebal lapisan pertama , yaitu : AB a = 1 f 2d 1 Dimana :

aAB / 2

= Resistivitas lapisan pertama = Bentangan elektroda arus = Tebal lapisan pertama

d1

Dalam fungsi resistivitas semu tersebut terkandung semua informasi parameter lapisan. Harga harga batas diperoleh untuk AB/2 besar dan AB/2 kecil, untuk AB/2 besar kurva resistivitas semu akan menuju harga resistivitas yang terdalam sedangkan untuk AB/2 kecil akan menuju resistivitas lapisan teratas. Jika a dilukiskan terhadap AB/2 d1 dengan membuat parameter lapisan tetap parameter parameter lapisan tertentu. Penafsiran Data Lapangan dengan Metoda Pencocokan Kurva Interpretasi geolistrik resistivity dapat dilakukan dengan metoda pencocokan kurva (curve matching / the auxiliary point method) yang bisa dilakuakn secara manual ataupun komputerisasi. Secara manual bisa dilakukan dengan menggunakan kurva matching dan kertas bilog, secara komputerisasi dapat dilakukan dengan menggunakan program Resint, Resis, Resix, Resty, dan lain-lain. Dalam pengukuran dengan mengggunakan metoda geolistrik resistivity, hasil pengukurannya masih merupakan tahanan jenis semu. Tahanan jenis terukur diplot sebagai fungsi jarak elektroda memiliki bentuk yang sama dengan lengkung teoritik jika diplot dalam skala yang sama. Lengkung ini dapat dibandingkan langsung dengan lengkung teoritik dengan cara superposisi dengan sumbu tegak dan datar, dengan akan diperoleh suatu kurva untuk

menjaga

agar

kedua

lengkung

tersebut

tetap kurva

sejajar. lapangan

Kurva

lapangan

ini

menggmabarkan susunan batuan yang ada di bawah permukaan. Dalam melakukan interpretasi dilakukan dengan mencocokannya terhadap kurva induk dua lapis (teoritik). Untuk interpretasi kurva lapangan yang terdiri dari beberapa lapisan dapat digunakan kurva induk dua lapis dan diperlukan kurva bantu. Kurva bantu diturunkan secara reduksi dimana anggapan bahwa lapisan-lapisan bumi yang homogen dan isotropis diganti dengan suatu lapisan fiktif dengan ketebalan d dan harga tahanan jenisnya a . Macam-macam kurva bantu: 1. Kurva batu tipe A : bentuk kurva monoton baik. Bentuk kurva semacam ini dapat dihubungkan dengan perubahan resistivitynya 1 < 2 < 3 . 2. Kurva bantu tipe H : kurva lapangan mempunyai bentuk yang mengandung minimum. Hala ini dihubungkan dengan adanya urutan tiga lapisan yang resistivitasnya berubah menurut: 1 > 2 < 3 . 3. Kurva bantu tipe K : kurva lapangan mempunyai bentuk yang mengandung maksimum, dan dihubungkan dengan adanya uruten tiga lapisan resistivitasnya berubah menurut: 1 < 2 > 3 . 4. Kurva bantu tipe Q : tipe kurva bantu ini kebalikan dari kurva tipe A, bentuknya monoton turun dan dapat dihubungkan dngan perubahan keadaan resistivitasnya dimana:

1 > 2 > 3 .

BAB III AKUISISI DAN PENGOLAHAN DATA

3.1Peralatan yang digunakan Alat yang digunakan pada penelitian ini adalah

1. Resistivity meter naniura NRD22S 2. Kabel arus 3. Kabel potensial 4. Elektroda arus 5. Elektroda potensial 6. Alat tulis 7. Kalkulator 8. Tabel pengamatan 9. Fotocopi kertas bilog 3.2 Prosedur Pengukuran Kalibrasi

: 1 buah : 2 gulung : 2 gulung : 2 buah : 2 buah : 1 Set : 1 buah : 2 buah : 2 buah

Pengukuran data dengan menggunakan resistivity meter naniura 1. Meletakan alat resistivity meter ditempat yang aman dari sinar matahari langsung. 2. Memeriksa apakah sumber tegangannya baik dan baterai analognya juga baik . (Jika baik , harga arus atau tegangan menunjukan angka 000.0) 3. Menginjeksikan elektroda potensial dan arus pada jarak yang telah ditentukan. 4. Menghubungkan kabel penghubung elektroda potensial dan arus pada alat resistivity meter (perhatikan tanda + dan jangan sampai tertukar). 5. Perhatikan tanda (jarum) galvanometer pada alat resistivity meter, jika jarum penunjuk tersebut belum berada pada daerah merah, maka salah satu elektroda arus belum tertanam dengan baik (kurang dalam) 6. Melihat counter digital tegangan (volt) , aturlah kompensator course (kasar) agar nilai tegangan mendekati nol. Jika telah mendekati nol putar kompensator fine (halus) sampai counter tegangan menunjukan harga nol.

7. Menekan tombol

start, sebelumnya pastikan tidak ada yang memegang

elektroda arus .Tekanlah tombol start sampai diperoleh harga arus (mA) yang konstan, setelah itu tekan tombol hold. 8. Mencatat data pengukuran I terlebih dahulu kemudian data V, karena hanya data V saja yang disimpan pada alat. Akuisisi Pengukuran Sounding 1) Melakukan pengukuran sounding dengan menggunakan konfigurasi Schlumberger.

2) Pada gambar (1) pengukuran pertama dilakukan dengan membuat jarak (spasi) a. Dari pengukuran ini diperoleh satu titik pengukuran . Pengukuran kedua dilakukan dengan membuat jarak (spasi) antara C1 P1 dan P2 C2 menjadi 2a dan diperoleh titik pengukuran berikutnya. 3) Melakukan pengukuran sebanyak 2 kali, kemudian catat harganya pada tabel pengamatan seperti dibawah ini :

a AB/2 1,5 2 MN/2 K I V (Ohm-m)

250

Setelah itu hitung nilai a , kemudian plot harga a terhadap AB/2 pada kertas bilog. Jika dalam pengeplotan terdapat data yang tidak smooth maka lakukan pengukuran ulang, atau pengukuran overlap. 4) Melakukan pengukuran sampai dengan bentangan yang telah ditentukan. Pengolahan data Dari data yang diperoleh nilai tahanan jenis semu dapat ditentukan dengan menggunakan persamaan dibawah ini :

a = K

V I

Dengan nilai K sesuai dengan konfigurasi yang digunakan dalam pengambilan data. Interpretasi Interpretasi data geolistrik resistivity dapat dilakukan dengan metode pencocokan kurva (Curve Matching / the auxiliary point method) yang bisa dilakukan secara manual ataupun komputerisasi. Secara manual bisa dilakukan dengan menggunakan kurva matching dan kertas bilog, secara komputerisasi dapat dilakukan dengan menggunakan Resint, Resis, Resix, Resty, dan lain-lain. 3.3 Pengolahan Data

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Titik Pengukuran

Daerah pengukuran nya seperti pola diatas,namun diberikan variasi jarak pada electrode arusnya yaitu AB/2.Sehingga hasil yang diperoleh,yaitu nilai potensial pada satu titik pengukuran saja.Namun menghasilkan nilai resistivitas yang berbeda,semakin besar bentangan electrode arusnya maka resistivitas semakin besar. 4.2 Hasil Pengukuran

4.3 Analisis Data

BAB V

KESIMPULAN

Secara teoritis setiap batuan memiliki daya hantar listrik dan harga tahanan jenisnya masing-masing. Batuan yang sama belum tentu mempunyai nilai tahanan jenis yang sama. Sebaliknya harga tahanan jenis yang sama bisa dimiliki oleh batuan-batuan berbeda. Faktor-faktor yang berpengaruh antara lain: komposisi litologi, kondisi batuan, komposisi mineral yang dikandung, kandungan benda cair dan faktor eksternal lainnya. Beberapa aspek yang berpengaruh terhadap nilai tahanan jenis suatu batuan bisa digambarkan sebagai berikut: 1) Batuan sedimen yang bersifat lepas (urai) mempunyai nilai tahanan jenis lebih rendah bila dibandingkan dengan batuan sedimen padu dan kompak 2) Batuan beku dan batuan ubahan (metamorf) mempunyai nilai tahanan jenis yang tergolong tinggi. 3) Batuan yang basah dan mengandung air, nilai tahanan jenisnya rendah, dan semakin lebih rendah lagi bila air yang dikandungnya bersifat payau atau asin. Kandungan logam yang berada di sekitar lokasi pendugaan sangat berpengaruh terhadap nilai tahanan jenis batuan. Faktor luar seperti: kabel, tiang listrik, dan saluran pipa logam dapat mempengaruhi hasil pengukuran di lapangan.

DAFTAR PUSTAKA

Laboratorium Jurusan Fisika, 2004, Modul Praktikum geofisika 2 (Geolistrik), UNPAD. Bandung. Sartono.1998.Geofisika eksplorasi.Jakarta : Dewan riset Nasional Telford, W.M. 1996. Applied Geophysics Second Edition. Australia: University Press. Cambridge