Metode Geolistrik New

28
Metode Geolistrik Metode Geolistrik merupakan salah satu metode geofisika yang digunakan dalam eksplorasi dangkal. Metode ini dilakukan dengan mengukur tahanan jenis material yang ada di dalam permukaan bumi. Tahanan jenis atau disebut dengan resistivitas merupakan besaran yang digunakan untuk mengukur tingkat hambatan material terhadap kuat arus listrik. Nilai resistivitas ini berbanding terbalik dengan konduktivitas listrik. Metode Geolistrik dilakukan dengan menginjeksikan arus listrik ke dalam tanah kemudian mengukur besaran tegangan dan kuat arus yang digunakan untuk menghitung resistivitasnya (workshop geofisika, 2008 : 35). Dengan adanya aliran arus listrik tersebut akan menimbulkan tegangan listrik di dalam tanah. Tegangan listrik yang ada di permukaan tanah diukur dengan menggunakan multimeter yang terhubung melalui 2 buah elektroda tegangan M dan N dimana jaraknya lebih pendek dari pada jarak elektroda AB. Ketika jarak elektroda AB diubah menjadi lebih besar maka akan menyebabkan tegangan listrik yang terjadi pada elektroda MN ikut berubah sesuai dengan informasi jenis batuan yang ikut terinjeksi arus listrik pada kedalaman yang lebih dalam. Asumsinya bahwa kedalaman lapisan batuan yang bisa ditembus oleh

Transcript of Metode Geolistrik New

Page 1: Metode Geolistrik New

Metode Geolistrik

Metode Geolistrik merupakan salah satu metode geofisika yang digunakan

dalam eksplorasi dangkal. Metode ini dilakukan dengan mengukur tahanan jenis

material yang ada di dalam permukaan bumi. Tahanan jenis atau disebut dengan

resistivitas merupakan besaran yang digunakan untuk mengukur tingkat hambatan

material terhadap kuat arus listrik. Nilai resistivitas ini berbanding terbalik dengan

konduktivitas listrik. Metode Geolistrik dilakukan dengan menginjeksikan arus listrik

ke dalam tanah kemudian mengukur besaran tegangan dan kuat arus yang digunakan

untuk menghitung resistivitasnya (workshop geofisika, 2008 : 35).

Dengan adanya aliran arus listrik tersebut akan menimbulkan tegangan listrik

di dalam tanah. Tegangan listrik yang ada di permukaan tanah diukur dengan

menggunakan multimeter yang terhubung melalui 2 buah elektroda tegangan M dan

N dimana jaraknya lebih pendek dari pada jarak elektroda AB. Ketika jarak elektroda

AB diubah menjadi lebih besar maka akan menyebabkan tegangan listrik yang terjadi

pada elektroda MN ikut berubah sesuai dengan informasi jenis batuan yang ikut

terinjeksi arus listrik pada kedalaman yang lebih dalam. Asumsinya bahwa

kedalaman lapisan batuan yang bisa ditembus oleh arus listrik ini sama dengan

separuh dari jarak AB atau lebih dikenal dengan AB/2, sehingga dapat diperkirakan

pengaruh dari injeksi aliran arus listrik ini akan berbentuk setengah bola dengan jari-

jari bola AB/2. 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. Pendeteksian diatas permukaan meliputi pengukuran

medan potensial, arus dan elektromagnetik yang terjadi secara alamiah maupun akibat

penginjeksian arus ke dalam bumi. Dalam penelitian ini dikhususkan pada metode

geolistrik tahanan jenis (resistivitas).

Metode Geolistrik Tahanan Jenis

Metode resistivitas merupakan salah satu metode geofisika yang mempelajari sifat

resistivitas dari lapisan batuan di dalam bumi. Prinsip metode resistivitas adalah

Page 2: Metode Geolistrik New

dengan menginjeksikan 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 jarak eletroda arus maka

efek penembusan arus kebawah semakin dalam, sehingga batuan yang lebih dalam

akan dapat diketahui sifat-sifat fisisnya.

Melalui pengukuran dengan metode geolistrik resistivitas dapat diketahui

keadaan lapisan geologi bawah permukaan seperti lapisan akuifer yang didalamnya

tersusun oleh batuan dengan porisitas dan permeabilitas yang tinggidengan

menggunakan tahanan jenis batuan. Besarnya tahanan jenis diukur dengan

mengalirkan arus listrik dan memperlakukan lapisan batuan sebagai media

penghantar arus. Resistivitas yang dihasilkan bukanlah nilai sebenarnya, melainkan

resistivitas semu. Semakin besar tingkat resistivitas, maka semakin sukar untuk

menghantarkan arus listrik dan bersifat isolator, begitu pula sebaliknya. Oleh karena

itu resistivitas ρ berbanding terbalik dengan konduktivitas atau daya hantar listrik.

Metode resistivitas ini sering digunakan untuk pendugaan lapisan bawah tanah karena

cukup sederhana dan murah, walaupun jangkauan

kedalamannya tidak terlalu dalam, tetapi itu sudah mencapai target yang diinginkan

untuk eksplorasi air bawah tanah (Sosrodarsono,1993).

Dalam pengukuran geolistrik, resistansi yang terukur tidak dapat digunakan

untuk memperkirakan jenis lapisan batuan karena hasil pengukuran tersebut masih

tergantung dari faktor geometri. Oleh karena itu, harus dilakukan pengolahan data

geolistrik untuk mengetahui nilai resistivitas tiap lapisan batuan (Robinson, 1988).

Rumus Dasar Listrik

Metode geolistrik resistivitas bekerja karena pengukuran beda potensial pada

titik-titik di permukaan bumi yang diproduksi dengan langsung mengalirkan arus ke

Page 3: Metode Geolistrik New

bawah permukaan. Hal ini bermanfaat untuk menentukan distribusi resistivitas di

bawah permukaan dan kemudian digunakan untuk interpretasi material-material yang

ada di dalam bumi. Oleh karena kita bekerja dengan hambatan, aliran arus, dan

potensial, kita perlu meninjau ulang secara singkat konsep dasar kelistrikan.

Gambar 2. Rangkaian listrik sederhana (Burger, 1992)

Gambar di atas mengilustrasikan sebuah rangkaian listrik dasar yang di dalamnya

terdapat baterai, kabel penghubung dan sebuah resistor. Baterai mengatur beda

potensial diantara dua titik (kutub positif dan kutub negatif). Baterai dengan demikian

berfungsi sebagai sebuah sumber gaya gerak listrik (GGL) di dalam perpindahan

muatan melewati rangkaian, seperti halnya ketika memompa air melewati saluran

pipa. Kaidah yang dipakai disini adalah untuk menentukan aliran arus sebagai

perpindahan muatan positif. Untuk menyempurnakan aliran ini baterai harus

memindahkan muatan positif dari sebuah potensial rendah di kutub negatif menuju

potensial tinggi di kutub positif. Gaya yang bekerja dalam perubahan potensial

membutuhkan sebuah gaya yang dinamakan gaya elektromotif atau emf

(electromotive force), yang satuannya berupa volt (V)

Perpindahan dari muatan-muatan yang melewati kabel penghubung per satuan

waktu dinamakan arus. Secara matematis,

Atau

Page 4: Metode Geolistrik New

Dimana (i) adalah arus dalam ampere, adalah muatan dalam coulomb, dan adalah

waktu dalam detik.

Konsep lain yang sangat penting di dalam survei geolistrik resistivitas adalah

rapat arus j. Rapat arus didefinisikan sebagai arus yang melewati suatu penampang

lintang per satuan luas, hal tersebut mengikuti,

Jelas bahwa kuantitas arus yang sama, dan melewati luas penampang lintang yang

berbeda akan menghasilkan rapat arus yang berbeda. Adalah fisikawan Jerman

George Simon Ohm, yang pertama kali memperkenalkan hubungan antara kuat arus,

tegangan dan hambatan listrik melalui hukumnya yang mengatakan bahwa arus (i)

adalah berbanding lurus terhadap tegangan (V) dan berbanding terbalik terhadap

hambatan (R), atau

Pada prinsipnya, karena material geologi bervariasi, maka diduga mempunyai

beragam pula hambatan untuk mengalirkan arus. Variasi hambatan dapat diketahui

melalui pengukuran secara langsung terhadap arus dan tegangan. Pendekatan lain

bahwa hambatan bukan hanya dipengaruhi oleh jenis materialnya, tetapi juga

dipengaruhi oleh dimensinya.

Gambar 2.8 Dua buah resistor dengan panjang dan area penampang lintang yangberbeda (Burger, 1992)

Page 5: Metode Geolistrik New

Gambar di atas menunjukkan dua buah resistor dengan panjang yang berbeda

dan penampang lintang area yang berbeda pula. Jika diibaratkan bahwa dua resistor

tersebut disusun oleh material yang sama, ternyata dengan tidak sengaja mereka

mempunyai nilai hambatan yang berbeda dalam mengahantarkan arus. Mengingat

bahwa arus adalah perpindahan muatan per satuan waktu, maka aliran arus bisa

dianalogikan sebagai aliran air. Bayangkan bahwa sebuah pipa terbuka di salah satu

bagiannya diberikan kerikil. Pompa air akan memberikan tekanan yang berbeda di

dalam pipa terbuka tersebut, dan menyebabkan aliran air yang berbeda pula. Kerikil

menyebabkan sebuah hambatan pada aliran air menuju keluaran pipa. Jika kita

membuat aliran pada pipa yang sama, tetapi memperbanyak isian kerikil pada

pipanya, hambatannya akan meningkat dan ratarata aliran airnya berkurang. Jika kita

meningkatkan diameter, hambatannya akan berkurang dan air akan benyak keluar.

Sifat ini meyakinkan kita bahwa hambatan dari resistor sebagaimana yang

diilustrasikan pada gambar di atas bergantung pada panjang kolom pipa dan juga

material dasar yang menyusunnya, yang kita namakan resistivitas dan dinotasikan

dalam ρ. Sehingga kita dapat menyebutkan bahwa

Atau

Satuan dari resistivitas adalah hambatan dikalikan panjang yang dinotasikan dalam

ohm meter. Resistivitas merpakan kebalikan dari konduktivitas, begitu juga

sebaliknya (Burger, 1992). Aliran arus listrik di dalam batuan dan mineral dapat

digolongkan menjadi tiga macam, besarnya dipengaruhi oleh porositas batuan dan

juga dipengaruhi oleh jumlah air yang terperangkap dalam pori-pori batuan, yaitu

konduksi secara elektronik, konduksi secara elektrolit, dan konduksi secara dielektrik

(Telford, 1982).

1. Konduksi Secara Elektronik

Page 6: Metode Geolistrik New

Konduksi ini terjadi jika batuan atau mineral mempunyai banyak elektronvbebas

sehingga arus listrik dialirkan dalam batuan atau mineral oleh

elektronelektronbbebas tersbut. Aliran listrik ini juga dipengaruhi oleh sifat

ataubkarakteristk masing-masing batuan yang dilewatinya. Salah satu sifat

ataubkarakteristik batuan tersebut adalah resistivitas (tahanan jenis).

2. Konduksi secara elektrolit

Sebagian besar batuan merupakan konduktor yang buruk dan memiliki resistivitas

yang sangat tinggi. Batuan biasanya bersifat porus dan memiliki pori-pori yang

terisi oleh fluida, terutama air. Batuan-batuan tersebut menjadi konduktor

elektrolit, dimana konduksi arus listrik dibawa oleh ion-ion elektrolitik dalam air.

Konduktivitas dan resistivitas batuan porus bergantung pada volume dan susunan

pori-porinya. Konduktivitas akan semakin besar jika kandungan air dalam batuan

bertambah banyak, dan sebaliknya resistivitas akan semakin besar jika kandungan

air dalam batuan berkurang.

3. Konduksi Secara Dielektrik

Konduksi pada batuan atau mineral bersifat dielektrik terhadap aliran listrik,

artinya batuan atau mineral tersebut mempunyai elektron bebas sedikit, bahkan

tidak ada sama sekali. Tetapi karena adanya pengaruh medan listrik dari luar

maka elektron dalam bahan berpindah dan berkumpul terpisah dari inti, sehingga

terjadi polarisasi. Peristiwa ini tergantung pada konduksi dielektrik masing-

masing batuan yang bersangkutan, contoh: mika.

Aliran Listrik di Dalam Bumi

Elektroda Berarus Tunggal di dalam Bumi

Sebuah elektroda berdimensi kecil diinjeksikan dalam medium homogeny

isotropik. Lintasan arus mengalir melalui elektrode lain, biasanya terdapat pada

permukaan, tetapi dalam kasus lain pengaruh ini tidaklah sangat berarti (Telford,

1990: 633-637). Dalam sistem simetri, potensial adalah fungsi r, dimana r adalah

Page 7: Metode Geolistrik New

jarak dari elektrode pertama. Berdasarkan persamaan Laplace pada koordinat bola,

dinyatakan

Dengan mengalikan persamaan di atas dengan r2 dan mengintegralkannya, maka

diperoleh

Dan diintegralkan lagi diperoleh

Dimana A dan B adalah konstan, jika V=0 ketika r ∞, maka diperoleh B=0. Arus

mengalir secara radial keluar ke semua arah dari titik elektroda. Arus total yang

melintas pada permukaan bola diberikan oleh persamaan

Dari peresamaan j=−σ∇V dan dVdr

= A

r2 diperoleh A=−Iρ4 π

maka

V=( Iρ4 π ) 1

r atau ρ=4 πr

VI

(2.11)

Pada bidang equipotensial, disetiap ortogonal pada garis aliran arus, akan menjadi

permukaan bola dengan r = konstan. Diilustrasikan pada gambar dibawah ini:

Page 8: Metode Geolistrik New

Gambar 2.5 Titik permukaan sumber arus yang terinjeksi pada tanah homogen

(Telford, 1990: 523)

Elektrode Berarus Tunggal di Permukaan Bumi

Jika titik elektroda yang didalamnya mengalir I ampere yang diletakkan pada

permukaan medium homogen isotropik dan jika udara di atas memiliki konduktivitas

0 (nol), maka sistem tiga titik yang digunakan dalam tampilan resistivitas permukaan.

Selanjutnya elektroda arus kembali pada jarak yang besar. Kondisi batas yang agak

berbeda dari kasus terdahulu, walaupun B = 0 sama dengan sebelumnya saat V = 0

r=∞ dalam penambahannya dVdZ

= 0 pada z=0 (saat σudara = 0) (Telford, 1990: 633-

637).

(2.12)

mengingat bahwa r2 x2 y2 z2 Pada semua arus yang mengalir melalui

permukaan setengah bola pada medium yang lebih rendah, atau A=−Iρ2 π

Page 9: Metode Geolistrik New

sehingga ditulis A=−( Iρ2 π ) I

r atau ρ=2πr

VI

Potensial yang sama pada permukaan

setengah bola di dalam tanah dapat ditunjukkan pada gambar berikut:

Gambar 2.6 Sumber titik arus pada permukaan sebuah medium homogen

(Telford, 1990: 524)

Dua Arus Elektroda di Permukaan Bumi

Saat jarak di antara dua arus elektroda terbatas, seperti pada gambar di bawah

ini, potensial yang dekat pada titik permukaan akan dipengaruhi oleh kedua arus

elektroda tersebut

Gambar 2.7 Dua elektroda arus dan dua elektroda potensial pada permukaan

tanah homogen isotropik pada resisitivitas ρ (Telford, 1990: 524)

Sama dengan sebelumnya, potensial yang disebabkan C1 pada P1 adalah

Page 10: Metode Geolistrik New

V 1=−A1

r1

dimana A1=−Iρ2 π

(2.14)

Sama halnya potensial yang disebabkan C2 pada P1 adalah

V 2=−A2

r2

dimana A2=−Iρ2 π

=−A1 (2.15)

(karena arus pada dua elektrode sama dan berlawanan arah) sehingga diperoleh

(2.16)

Setelah diketahui potensial elektrode yang kedua pada P2 sehingga dapat mengukur

perbedaan potensial antara P1 dan P2 maka akan terjadi

(2.17)

Dimana :

ΔV = beda potensial: P1dan P2

I = kuat arus

ρ = tahanan jenis

r1,r2, r3, r4 = parameter konfigurasi seperti gambar diatas

Hubungan yang tersusun pada empat elektroda yang menyebar secara normal

digunakan dalam resisitivitas medan gaya. Pada konfigurasi ini garis aliran arus dan

bidang equipotensial yang berubah bentuk disebabkan oleh dekatnya elektroda arus

yang kedua C2. Potensial yang sama diperoleh melalui hubungan

Page 11: Metode Geolistrik New

(2.16)

Ditunjukkan pada gambar di bawah ini dengan garis arus orthogonal. Perubahan

bentuk dari equipotensial terbukti dalam wilayah diantara arus elektroda.

Gambar 2.8 Perubahan bentuk pada bidang equipotensial dan garis aliran arus

untuk dua titik sumber arus pada permukaan tanah homogen a) sisi

horizontal b) sisi vertikal c) menempatkan variasi potensial pada

permukaan sepanjang garis lurus yang melewati titik sumber (Telford,

1990: 525).

2.1 Resistivitas Batuan

Dari semua sifat fisika batuan dan mineral, resistivitas memperlihatkan nilai

yang sangat variatif. Pada mineral-mineral logam, harganya berkisar pada 105 Ωm,

Page 12: Metode Geolistrik New

batuan seperti gabbro dengan harga berkisar pada 107 Ωm. Begitu juga pada batuan-

batuan lain, dengan komposisi yang bermacam-macam akan menghasilkan range

resistivitas yang bervariasi pula. Sehingga range resistivitas maksimum yang

mungkin adalah dari 1,6 x 108 (perak asli) hingga 1016 Ωm (belerang murni)

(Sulistyowati, 2009: 20).

Konduktor biasanya didefinisikan sebagai bahan yang memiliki resistivitas

kurang dari 10-5 Ωm, sedangkan isolator memiliki resistivitas lebih dari 107 Ωm. Dan

di ntara keduanya adalah bahan semikonduktor. Di dalam konduktor berisi banyak

elektron bebas dengan mobilitas yang sangat tinggi. Sedangkan pada semikonduktor,

jumlah elektron bebasnya lebih sedikit. Isolator dicirikan oleh ikatan ionik sehingga

elektron-elektron valensi tidak bebas bergerak (Telford, 1990).

Secara umum batuan dan mineral dapat dikelompokkan menjadi tiga

berdasarkan nilai hambatan jenisnya yaitu:

1. Konduktor baik, yaitu dengan nilai resistivitas antara 10-8 < ρ < 1 Ωm

2. Konduktor pertengahan, yaitu dengan nilai resistivitas antara 1 < ρ < 107Ωm

3. Isolator, yaitu dengan nilai resistivitas antara ρ > 107 Ωm (Telford, 1982: 42).

Tabel 2.5 Variasi resisitivitas batuan adan material bumi

No Bahan Resistivitas (Ωcm)

1 Udara (di muka bumi) 2 x 10⁶ - 5 x 10⁷

2 Air

Destilasi 2 x 10⁷

Permukaan 3 x 10³ - 10⁵

Tambang 4 x 10 - 6 x 104

Laut 21

3 Tembaga

Murni 1.7 x 10-6

Bijih 0.1

Page 13: Metode Geolistrik New

4 Besi

Murni 10-5

Meteorit 3 x 10-4

5 Mineral

Kalsit 5.5 x 1015

Galena 0.001 - 0.25

Magnetic 0.008 - 0.5

Pirit 0.002 – 9

Kwarsa 4 x 10 12

Batu garam 10 4 – 107

Belerang 10 14 – 1017

6 Batuan

Granit 5 x 105 – 109

Gabro 105 – 108

Gneis 2 x 107 – 109

Skis 103 - 3 x 109

Batu gamping 6 x 103 - 3 x 105

Batu pasir 102 – 105

Serpih 2 x 103 – 105

Lempung dan tanah 1 x 102 – 106

(Telford 1982: 453)

Tabel 2.6 Nilai resistivitas Batuan

No Jenis Material Resistivitas (Ωm)

1 Air Permukaan 80 – 200

2 Air Tanah 30 – 100

3 Lapisan Silt-Lempung 10 – 200

4 Lapisan pasir 100 – 600

Page 14: Metode Geolistrik New

5 Lapisan pasir dan kerikil 100 – 1000

6 Batu Lumpur 20 – 200

7 Batu Pasir 50 – 500

8 Konglomerat 100 – 500

9 Tufa 20 – 200

10 Kelompok Andesit 100 – 2000

11 Kelompok Granit 1000 – 10000

12 Kelompok Chart, Slate 200 – 2000

(Suyono, 1999)

Tabel2.7 Nilai resistivitas batuan

No Jenis Batuan Reistivitas (Ωm)

1 Gambut dan lempung 8 – 50

2 Lempung pasiran dan lapisan kerikil 40 – 250

3 Pasir dan kerikil jenuh 40 – 100

4 Pasir dan kerikil kering 100 – 3000

5 Batu lempung, napal dan serpih 8 – 100

6 Batu pasir dan batu kapur 100 – 4000

(Verhoef, 1994)

Tabel 2.8 Resistivitas batuan beku dan batuan matamorf

No Batuan Resistivitas (Ωm)

1 Granit 3 x 102 – 106

2 Granit porphyry 4.5 x 103 (basah) – 1.3 x 106 (kering)

3 Feldspar porphyry 4 x 103 (basah)

4 Albit 3x102 (basah) - 3.3 x 103 (kering)

5 Syenite 102-106

6 Diorit 104-105

Page 15: Metode Geolistrik New

7 Diorite porphyry 1.9 x 103 (basah) – 2.8 x 104 (kering)

8 Porphyrite 10 -5 x104 (basah) – 3.3 x 103 (kering)

9 carbonatized porphyry 2.5x103 (basah) - 6 x 104 (kering)

10 Quartz porphyry 3x102 - 3x105

11 Quartz Diorite 2 x 104 - 2x 106 (basah) - 1.8x 105(kering)

12 Porphyry (variasi) 60 x 104

13 Dacite 2 x 104 (basah)

14 Andesit 4.5 x 10154 (basah) – 1.7 x 102 (kering16)

15 Diabase porphyry 103 (basah) - 171.7x 105 (kering)

16 Diabase (variasi) 20-5 x 107

17 Lava 102 - 5 x 104

18 Gabbro 103-106

19 Bassalt 10 – 1.3 x 107

20 Olivine norite 103-6x104 (basah)

21 Peridotite 3x103(basah) - 6.5x103(kering)

22 Hornsfels 8x 103 (basah) – 6x107(kering)

23 Schist 20 – 104

24 Tults 2 x 103 (basah) - 105(kering)

25 Grafit Schists 10 – 102

26 Slate (variasi) 6 x 102 – 4 x107

27 Gneiss (variasi) 6.8 x 104 (basah) - 3 x 106 (kering)

28 Marmer 102 - 2.5 x 108 (kering)

29 Skarn 2.5 x 102 (basah) - 2.5 x 108 (kering)

30 kwarsit (variasi) 10 – 2 x 108

(Telford, 1990)

Tabel 2.9 Resistivitas batuan sedimen

Page 16: Metode Geolistrik New

No Batuan Resistivitas (Ωm)

1 Serpihan gabungan (Consolidated shales) 20 – 2 x 103

2 Konglomerat 10 – 8 x 102

3 Konglomerat 2 x 103 – 104

4 Batu gamping 50 – 107

5 Dolomit 3.5 x 102 – 5 x 103

6 Lempung basah tidak gabungan 20

7 Marls 3 -70

8 Lempung 1 – 100

9 Alluvium dan pasir 10 – 800

10 Oil sands 4 – 800

(Telford, 1990)

Konfigurasi Elektrode Metode Wenner

Konfigurasi Wenner merupakan konfigurasi yang membutuhkkan tempat

yang sangat luas. Konfigurasi ini tersusun atas dua elektroda arus dan dua elektroda

potensial. Elektroda potensial ditempatkan pada bagian dalam dan elektroda arus

pada bagian luar, dengan jarak antar elektroda sebesar a. Pengukuran dilakukan

dengan memindahkan semua elektroda secara bersamaan ke arah luar dengan jarak a

selalu sama (AM = MN = AB). Konfigurasi ini digunakan dalam pengambilan data

secara lateral atau mapping. Faktor geometris K untuk konfigurasi ini sebesar 2πa ,

sehingga besar resistivitas semu

(2.18)

(Tim Penyusun, 2008: 36)

Page 17: Metode Geolistrik New

Gambar 2.13 Konfigurasi Wenner

Metode Resistivitas Sounding

Metode ini dipakai jika ingin mendapatkan distribusi tahanan jenis listrik

bumi terhadap kedalaman dibawah suatu titik di permukaan bumi. Dalam metode ini

spasi elektroda dengan titik pengukuran diperbesar secara berangsur-angsur (lihat

gambar 2.13). Bila spasinya semakin besar maka efek material yang lebih dalam akan

tampak. Metode ini sering dipakai untuk menentukan ketebalan lapisan-lapisan

bawah permukaan, struktur tahanan jenis dari lapisan-lapisan sedimen dan penentuan

batuan dasar.

arah pelebaran arah pelebaran

C1 P1 P2 C2

a a atitik pusat permukaan bumi

1 2 3 4 5 6Gambar 3.2 Perpindahan spasi elektroda konfigurasi Wenner-sounding

Perpindahan elektroda (C1,C2,P1,P2) secara bersama-sama menjauhi titik pusat

pengukuran. Perpindahan titik pengukuran yaitu dengan memindahkan C1 ke titik 1,

C2 ke titik 6, P1 ke titik 2 dan P2 ke titik 5 dan seterusnya.

Metode Resistivitas Mapping

Metode resistivitas Mapping bertujuan untuk mengetahui variasi tahanan jenis bumi

secara horizontal. Kedalaman dibawah permukaan yang tersurvei adalah sama. Dalam

Page 18: Metode Geolistrik New

pengukuran ini jarak antar elektroda dipertahankan tetap dan bersama-sama digeser

sepanjang lintasan pengukuran (lihat gambar 2.14).

arah pelebaran

C1 P1 P2 C2

a a a titik pusat permukaan bumi

1 2 3 4 5 6Gambar 2.15 Perpindahan elektroda secara mapping (Robert E.Sheriff, 1986) dalam

skripsi (Abdul Aziz, 2003)

Perpindahan elektroda (C1,C2,P1,P2) secara bersama-sama sejauh a. Titik pusat

pengukuran tepat diantara elektroda potensial dan perpindahan titik pengamatan yaitu

dengan memindahkan C1 ke titik 2, P1 ke titik 3, P2 ke titik 4 dan C2 ke titik 5 dan

seterusnya.

Resistivitas Semu

Dalam eksplorasi geolistrik, untuk mengukur resistivitas di lapangan

digunakan persamaan

(2.19)

atau

(2.20)

yang diturunkan dari arus listrik pada medium homogen setengah tak berhingga.

Karena jarak elektroda jauh lebih kecil dari pada jejari bumi, maka bumi dapat

Page 19: Metode Geolistrik New

dianggap sebagai medium setengah tak berhingga. Akan tetapi karena sifat bumi yang

pada umumnya berlapis (terutama di dekat permukaan) perandaian bahwa

mediumnya adalah homogen tidak terpenuhi.

Oleh karena itu resistivitas yang diperoleh dengan menggunakan persamaan

2.19 atau 2.20 bukan merupakan resistivitas yang sebenarnya. Biasanya resistivitas

yang terukur tersebut dikenal sebagai resistivitas semu atau apparent resistivity, yang

biasa dituliskan dengan simbol ρas.

Resistivitas semu yang dihasilkan oleh setiap konfigurasi akan berbeda

walaupun jarak antar elektrodanya sama. Maka akan dikenal ρwa yaitu resitivitas

semu untuk konfigurasi Wenner dan ρas yaitu resistivitas semu untuk konfigurasi

Schlumberger. Pada umumnya ρas ≠ ρaw .

Untuk medium berlapis, harga resistivitas semu ini akan merupakan fungsi

jarak bentangan (jarak antar elektroda arus). Untuk jarak antar elektroda arus kecil

akan memberikan ρa yang harganya mendekatiρ batuan di dekat permukaan. Sedang

untuk jarak bentangan yang besar, ρa yang diperoleh akan mewakili harga ρ batuan

yang lebih dalam (Wahyudi, 2001: 152).