PENGOLAHAN DATA METODE SELF POTENTIAL

Meyliani Yolanda Sovia115.110.013

Program Studi Teknik Geofisika, Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” YogyakartaJalan SWK 104 Condongcatur Yogyakarta

meylianiyolanda@yahoo.com

INTISARI

Metode geolistrik adalah salah satu metode geofisika yang mengukur sifat kelistrikan batuan di bawah permukaan bumi dan bagaimana mendeteksinya di permukaan bumi. Metode potensial diri atau secara umum disebut dengan metode Self Potensial (SP) merupakan metode geofisika yang paling sederhana dilakukan, karena hanya memerlukan alat ukur tegangan (mV) yang peka dan dua elektroda khusus (porouspot elektroda). Praktikum dilaksanakan pada hari Rabu tanggal 6 November 2013 pada pukul 10.00 – 12.00 WIB di REP 8, UPN “Veteran” Yogyakarta. Pada grafik perbandingan topografi vs MA SP vs SP terkoreksi terlihat keadaan topografinya yang datar kemudian terdapat menurunan yang drastis . Nilai maksimum MA SP ialah 2,975 mV pada lintasan 125 m dengan topografi 776,5 m. Sedangkan nilai minimum MA SP ialah 0,2625 mV pada lintasan 40 m dengan ketinggian topografi 774 m. Jadi, sebenarnya antara topografi dengan nilai SP itu tidak berhubungan. Peta ispotensial yang dihasilkan dari MA SP dengan koordinat X dan Y. Nilai maksimum terletak pada koordinat X = 463998 dan Y = 9140690 sebesar 2,975 mV. Sedangkan nilai minimum pada koordinat X = 463998 dan Y = 9140775 sebesar 0,2625 mV.

Kata Kunci : Geolistrik, Self Potential, Isopotensial

1. PENDAHULUAN

Ilmu kebumian semakin berkembang diiringi dengan kemajuan teknologi dan pesatanya perkembangan jaman. Salah satu percabanagn dari ilmu kebumian ialah ilmu geofisika. Ilmu ini memanfaatkan kaidah fisika yang dihubungkan dengan geologi. Metode geofisika dibagi menjadi beberapa metode yang pada dasranya digunakan untuk mengetahui keadaan bawah permukaan bumi.

Metode geolistrik merupakan salah satu metode geofisika yang memanfaatkan variasi nilai resitivitas untuk memetakan keadaan bawah permukaan yang tidak dapat dilihat dengan kasat mata. Pada daasarnya geolistrik juga dibagi menjadi beberapa metode yang disesuaikan dengan target yang ingin dicapai. Penelitian kali ini menggunakan metode potensial diri (self potential). Metode potensial diri ini salah satu metode pasif dimana memanfaatkan arus alamiah yang berasal dari dalam bumi. Sehingga tidak perlu menginjeksikan arus ke dalam bumi. Metode ini banyak digunakan untuk survei air tanah, eksplorasi logam, maupun ekplorasi awal

geothermal untuk mencari mineral sulfida. Metode ini merupakan metode yang sederhana dan cepat sehingga banyak digunakan nmun terdapat kekurangan yang nanti akan dibahas lebih lanjut.

Maksud dari acara praktikum ini ialah praktikan mampu memahami konsep metode potensial diri. Selain itu praktikan juga mampu melakukan pengolahan data potensial diri sesuai dengan tahapan yang benar. Tujuan dari acara praktikum ini agar praktikan mampu mengolah data lapangan sehingga dapat dihasilan peta isopotensial dan grafik Topografi vs MA SP vs SP terkoreksi. Dan tujuan yang kedua, praktikan mampu melakuakn interpretasi dari hasil yang didapatkan.

2. DASAR TEORI

Metode Geolistrik Metode geolistrik merupakan salah satu

metode geofisika yang mempelajari sifat aliran listrik di dalam bumi dan bagaimana cara mendeteksinya di permukaan bumi. Dalam hal ini meliputi pengukuran potensial, pengukuran arus baik secara alamiah maupun akibat injeksi

arus ke dalam bumi. 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.

Metode Self Potensial (SP)Metode Potensial Diri atau secara umum

disebut dengan metode Self Potensial (SP) merupakan metode Geofisika yang paling sederhana dilakukan, karena hanya memerlukan alat ukur tegangan (mV) yang peka dan dua elektroda khusus (porouspot elektroda). Metoda potensial diri pada dasarnya merupakan metoda yang menggunakan sifat tegangan alami suatu massa (endapan) di alam. Hanya saja perlu diingat bahwa anomali yang diberikan oleh metoda potensial diri ini tidak dapat langsung dapat dikatakan sebagai badan bijih tanpa ada pemastian dari metoda lain atau pemastian dari kegiatan geologi lapangan. Karena pengukuran dalam metoda potensial diri diperoleh langsung dari hubungan elektrik dengan bawah permukaan, maka metoda ini tidak baik digunakan pada lapisan-lapisan yang mempunyai sifat pengantar listrik yang tidak baik (isolator), seperti batuan kristalin yang kering. Metode Potensial Diri merupakan merupakan metode yang paling tua diantara metode – metode Geofisika yang lain, yang telah diperkenalkan pada tahun 1830 di Inggris oleh Robert Fox. Metode Potensial diri merupakan metode pasif dalam bidang Geofisika, karena mendapatkan informasi bawah tanah melalui pengukuran tanpa menginjeksikan arus listrik lewat permukaan tanah.

Potensial diri yang ada di alam dapat dikelompokkan menjadi dua, yaitu :

a. The small background potenstials, yang mempunyai interval (fraksi) sampai dengan puluhan mV. Potensial alami ini juga dapat bernilai minus.

b. Potensial mineralisasi, yang mempunyai orde dari ratusan mV sampai dengan ribuan mV.Secara umum, peralatan yang

digunakan pada metoda potensial diri ini terdiri dari elektroda, kabel, dan voltmeter. Elektroda yang digunakan terbuat seperti tabung panjang yang diisi dengan larutan CuSO4 dengan porosnya terbuat dari dari tembaga. Tipe lainnya dikenal dengan elektroda Calomel yang

diisi oleh KCl-HgCl2 (Gambar III.2). Voltmeter digunakan sebagai penghubung elektroda-elektroda.

Elektroda porouspot digunakan dalam pengukuran potensial diri pengukuran tanah dipermkaan. Elektroda tersebut terdiri dari kawat tembaga yang dimasukan dalam tabung kramik dengan dinding berpori, diisi dengan larutan Copper Sulphate (CuSO4). Mengapa dalam metoda Self Potensial digunakan elektroda porouspot, karena untuk menghindari adanya efek polarisasi. Potensial diri dapat terjadi karena adanya proses elektrokimia dibawah permukaan tanahyang disebabkan oleh kandungan mineral tertentu.

Didalam pengukuran Potensial Diri, gangguan yang terjadi secara alami tidak dapat dihindarkan, misalnya adanya arus telluric. Oleh karena itu untuk mengetahui saat pengukuran potensial diri ada gangguan telluric atau tidak arus telluric perlu diukur dan kemudian digunakan untuk melakukan koreksi terhadap data potensial diri.

Saat sedang dilakukan pengukuran potensial diri hindarkan dari hal – hal yang dapat mengganggu karena dilakukan oleh manusia, misalnya pada saat melakukan pengukuran potensial diri bersamaan dengan survey resistivity yang harus menginjeksikan arus ke dalam tanah, karena injeksi arus tersebut dapat mengganggu potensial diri yang terjadi secara alami.

Sato dan Mooney (1960) membuat hipotesa bahwa potensial mineralisasi dapat timbul jika kondisi lingkungan didukung oleh adanya proses elektrokimia sehingga dapat menimbulkan potensial elektrokimia yang terjadi dibawah permukaan tanah. Dibawah permukaan tanah terdapat ore body yang mengandung mineral sulfida, yang sebagian masuk atau terbenam dibawah muka air tanah (water table), sehingga menyebabkan proses elektrokimia. Apa bila muka air tanah berada diatas atau dibawah ore body maka tidak akan terjadi proses elektrokimia, sehingga tidak menimbulkan potensial diri.

Karena proses elektrokimia tersebut, bagian atas dari ore body (tubuh sulfide) akan mengalami proses reduksi. Sedang bagian bawah dari ore body yang terbenam dibawah permukaan air akan mengalami proses oksidasi. Karena proses tersebut, maka ore body akan terbentuk seperti “Cell”. Bagian dalam dari ore body berfungsi sebagai jalur transport electron dari anoda dan katoda.

Meskipun demikian, potensial diri yang terjadi dialam yang diukur dari permukaan tanah dapat ditimbulkan oleh beberapa hal, antara lain :

a) Adanya perbedaan konsentrasi ion pada medium atau pelapisan tanah. Misalnya antara lapisan pasir dan lapisan lempung atau antara medium yang mengandung air tawar dan air asin.

b) Adanya aliran zat cair (air tanah) dalam lapisan tanah. Air dalam tanah banyak mengandung ion, aliran ion tersebut yang menyebabkan timbulnya potensial dipermukaan tanah. Potensial yang timbul ini sering disebut dengan “Streaming Potensial” atau “Elektrokinetik Potensial”.

c) Adanya proses elektrokimia didalam medium yang banyak mengandung mineral (senyawa sulfide). Potensial ini disebut Potensial Mineralisasi.

3. METODOLOGI

Acara praktikum ini dilakukan pada hari Rabu tanggal 6 November 2013 pada pukul 10.00 – 12.00 WIB. Praktikum dilaksanakan di kelas REP 8 Gedung Fakultas Ekonomi, UPN “Veteran” Yogyakarta.

Diagram Alir

`

Gambar 1.Diagram Alir Pengolahan Data

Diagram alir diatas menjelaskan tahapan pengolahan secara bertahap. Penjelasannya adalah sebagai berikut.1. Pertama hal yang dilakukan ialah mencari

tinjauan pustaka dan memahami daerahnya.

2. Setelah itu, data yang didapat dimasukkan ke dalam Ms. Excel untuk diolah.

3. Dalam Ms. Excel, yang dicari ada nilai SP terkoreksi dan MA SP serta koordinat X dan Y.

4. Selanjutnya, dari hasil tersebut dibuat grafik Topografi vs MA SP vs SP Terkoreksi dengan menggunakan Ms. Excel.

5. Pemuatan peta mulai dilakukan dengan membuat notepad koordinat X dan Y serta nilai MA SP.

Microsoft Excel ( SP

Terkoreksi dan MA SP)

Peta

Isopotensial

Software

Surfer

Selesai

Mulai

Interpretasi

Pengolahan Data

Kesimpulan

Tinjauan Pustaka

Grafik Pengolahan

Self Potential

6. Data notepad di copy ke software Surfer untuk dihasilkan peta isopotensial.

7. Dari kedua hasil berupa grafik dan peta tersebut dapat dilakukan interpretasi serta dihubungkan dengan keduanya.

8. Dari hasil interpretasi tersebut dapat ditarik kesimpulan yang ditinjau dengan informasi geologi daerah penelitian.

9. Pengolahan data selesai dilakukan. 4. HASIL DAN PEMBAHASAN

Dari pengolahan data ynag telah dilakukan dihasilkan grafik Topografi vs SP Terkoreksi vs MA SP dan peta ispotensial. Keduanya akan dibahas secara terperinci. Lintasan sepanjang 150 m dengan spasi setiap 5 m.

Gambar 2. Grafik Topografi vs SP Terkoreksi vs MA SP

Grafik diatas merupakan grafik perbandingan topografi dengan nilai SP Terkoreksi dan MA SP. Pada grafik ini terdapat nilai SP terkoreksi dimana nilai ini didpatkan dari nilai SP rover dikurangi dengan nilai SP base pada waktu yang sama. Pada grafik nilai SP terkoreksi ditunjukkan dengan titik-titik berwarna biru. Kemudian, grafik topografi ditunjukkan dengan warna hijau dan nilai MA SP dengan warna merah. MA (Moving Average) SP ialah nilai rata-rata dari SP terkoreksi sehingga hasilnya lebih smoothing dibandingkan sebelum dilakukan MA.

Pada grafik terlihat keadaan topografinya yang datar kemudian terdapat menurunan yang drastis sehingga kemungkinan pada daerah tersebut terjal. Pada ketinggian 776 m memiliki nilai SP 2,175 mV yang ada pada lintasan 0 m. Sedangkan pada ketinggian 762 m memiliki nilai SP 1,68 mV pada lintasan 150 m. Nilai SP terkoreksi maksimum 3,9 mV pada lintasan 120 m dan SP terkoreksi minimum sebesar -0,4

m pada lintasan 40 m. Namun setelah dilakukan moving average nilainya lebih stabil dan grafiknya terlihat lebih halus. Nilai maksimum MA SP ialah 2,975 mV pada lintasan 125 m dengan topografi 776,5 m. Sedangkan nilai minimum MA SP ialah 0,2625 mV pada lintasan 40 m dengan ketinggian topografi 774 m. Jadi, dilihat dari pembahasan diatas bahawa sebenarnya antara topografi dengan nilai SP itu tidak berhubungan. Hanya saja pada grafik tersebut ditunjukkan nilai SP yang ada pada keadaan topografi yang sebenarnya.

Gambar 3. Peta Isopotensial

Pembahasan selanjutnya ialah gambar diatas tersebut. Gambar ini ialah peta ispotensial yang dihasilkan dari MA SP dengan koordinat X dan Y. Dari peta tersebut disampingnya terdapat skala warna. Skala warna ini secara umum dibagi menjadi 3, yaitu: nilai SP rendah berkisar 0 mV hingga 4mV; nilai SP sedang antara 4 mV hingga 8 mV; dan nilai SP tinggi antara 8 mV hingga 12 mV.

Peta ispotensial ini merupakan penggambaran bawah permukaan sesuai dengan nilai potensial yang didapatkan pada alat milivoltmeter. Secara umum, pada peta didominasi dengan nilai rendah yang ditunjukkan dengan warna ungu hingga biru. Namun, terdapat beberapa klosur dengan nilai sedang yang terletak di sebelah utara pada peta

1

1

2

2

3

3

4

4

5

5

6

6

463980 464000 464020

9140680

9140700

9140720

9140740

9140760

9140780

9140800

00.511.522.533.544.555.566.577.588.599.51010.51111.512

PETA ISOPOTENSIAL

mV

m0 10 20 30 40

yang terletak pada lintasan 4. Dapat dilihat di sepanjang lintasan 4 ini memang terlihat nilai yang bervariasi, di sebelah selatan terdapat klosur yang ditunjukkan dengan warna merah yang berarti memiliki nlai SP besar. Sedangkan pada lintasan 1 hanya sebagian klosur yang muncul dengan nilai SP sedang yang berwarna hijau muda hingga kuning.

Pada garis berwarna merah merupakan lintasan 3 yang merupakan lintasan pengukuran kelompok. Pada daerah ini pada umumnya nilainya rendah semua yang hanya berwarna ungu muda hingga biru. Pada lintasan 3 ini terletaka pada koordinat X = 463998 dan Y = 9140810.

Secara keseluruhan dapat dilihat nilai maksimum terletak pada koordinat X = 463998 dan Y = 9140690 sebesar 2,975 mV pada lintasan 125 m dengan topografi 776,5 m. Sedangkan nilai minimum pada koordinat X = 463998 dan Y = 9140775 sebesar 0,2625 mV pada lintasan 40 m dengan ketinggian topografi 774 m.

5. KESIMPULAN

Dari hasil pengolahan data metode potensial diri ini dihasilkan ggrafik dan peta isopotensial. Dari kedua hasil tersebut dapat diambil kesimpulan sebagai berikut.

Pada grafik perbandibgan topografi vs MA SP vs MA terkoreksi terlihat keadaan topografinya yang datar kemudian terdapat menurunan yang drastis . Nilai SP terkoreksi maksimum 3,9 mV pada linsatan 120 m dan SP tekroreksi minimum sebesar -0,4 m pada linsatan 40 m. Nilai maksimum MA SP ialah 2,975 mV pada lintasan 125 m dengan topografi 776,5 m. Nilai minimum MA SP ialah 0,2625 mV pada lintasan 40 m dengan ketinggain topografi 774 m. Jadi, dilihat dari pembahasan diatas bahwa sebenarnya antara topografi dengan nilai SP itu tidak berhubungan.

Peta ispotensial yang dihasilkan dari MA SP dnegan koordinat X dan Y. Secara umum, pada peta didominasi dengan nilai rendah yang ditunjukkan dengan warna ungu hingga biru. Namun, terdapat beberapa klosur dnegan nilai sedang yang terletak di sebelah utara pada peta yang terletak pada lintasan 4. Pada garis berwarna merah merupakan lintasan 3 yang merupakan lintasan pengukuran kelompok. Pada lintsan 3 ini terletak pada koordinat X = 463998 dan Y = 9140810. Nilai maksimum

terletak pada koordinat X = 463998 dan Y = 9140690 sebesar 2,975 mV. Sedangkan nilai minimum pada koordinat X = 463998 dan Y = 9140775 sebesar 0,2625 mV.

DAFTAR PUSTAKA

Staf Asisten.2013. Modul Praktikum Geolistrik. Yogyakarta. Universitas Pembangunan Nasional “Veteran”

Telford,W.M.1990. Applied Geophysics Second Edition. Cambridge University Press, Cambridge UK.