Metode Geolistrik Untuk Mengetahui Keberadaan,Kedalaman Serta Volume Batubara

8/7/2019 Metode Geolistrik Untuk Mengetahui Keberadaan,Kedalaman Serta Volume Batubara

http://slidepdf.com/reader/full/metode-geolistrik-untuk-mengetahui-keberadaankedalaman-serta-volume-batubara 1/15

ESTIMATION OF COAL DEPOSIT USE RESISTIVITY METHOD IN JONGGONKUTAI KERTANEGARA EAST KALIMANTAN

KaryantoTeknik Geofisika Universitas Lampung

Jl. Sumantri Brojonegoro No.1 Bandar Lampung 35145email: [email protected]

Abstract

The research has been done to identify coal deposit used 2D resistivity method with Wenner-Schlumberger configuration in Jonggon, Loa Kulu, Kutai Kertanegara East Kalimantan. Thenumber of lines were eleven lines. According to 2D data processing was resulted coal resistivityvalue between 750 - 1517,9 ohm.meter in depth 2,5 - 44 meter. Based on 2D modelling thenwas done 3D reconstruction to find coal volume in research area. From 3D reconstruction basedon lithology was resulted coal volume in research area 585.550 m3.

Keywords: Resistivity, Wenner-Schlumberger, Coal

PENDAHULUAN

Sebagai sumberdaya energi, batubara memiliki nilai yang strategis dan potensial untukmemenuhi sebagian besar energi dalam negeri. Sumberdaya batubara di Indonesia diperkirakansebesar 36 milyar ton dan tersebar di Sumatera, Kalimantan dan sisanya di Jawa, Sulawesi danIrian Jaya (Soedjoko dan Abdurrohman, 1993). Selama sepuluh tahun terakhir ini penggunaanbatubara dalam negeri terus mengalami pertumbuhan sejalan dengan pertumbuhan

perekonomian dan industrialisasi. Sektor tenaga listrik merupakan sektor yang mengkonsumsibatubara paling besar. Saat ini sekitar 30% dari total pembangkitan menggunakan bahan bakarbatubara. Diperkirakan konsumsi batubara untuk pembangkit listrik akan mencapai dua kali lipatpada awal abad 21 (www.majalahtambang.com, 2008). Batubara merupakan batuan sedimen (padatan) yang dapat terbakar berasal dari tumbuhan,berwarna coklat sampai hitam, yang sejak pengendapannya terkena proses fisika dan kimia yangmengakibatkan pengkayaan kandungan karbonnya (Anggayana, 1999).Daerah penelitian menurut peta geologi lembar Samarinda terletak pada struktur lipatan berarahTimurlaut-Baratdaya dan memiliki sumberdaya batubara sebagai bentuk endapan. Salah satumetode geofisika yang dapat digunakan untuk memperkirakan keberadaan batubara adalahmetode geolistrik tahanan jenis. Metode ini merupakan salah satu metode geofisika yang dapatmemberikan gambaran susunan dan kedalaman lapisan batuan, dengan mengukur sifat

kelistrikan batuan. Survei geolistrik metode resistivitas mapping dan sounding menghasilkaninformasi perubahan variasi harga resistivitas baik arah lateral maupun arah vertikal(Loke,1999). Dengan dasar pemikiran metoda tahanan jenis telah banyak dimanfaatkan untukberbagai kepentingan eksplorasi lapisan dangkal, maka pada penelitian ini dipilih metodepengukuran 2D dari tahanan jenis.Tujuan dari penelitian ini adalah sebagai berikut:

1. Mengetahui keberadaan batubara pada setiap lintasan.

2. Membuat model rekonstruksi 3D yang meliputi keterdapatan, kedalaman serta volumebatubara di daerah Jonggon Kabupaten Kutai Kertanegara Kalimantan Timur.

Geolistrik Tahanan Jenis

Metode geolistrik tahanan jenis adalah salah satu metode geofisika yang dapat memberikangambaran mengenai susunan serta kedalaman lapisan batuan dengan mengukur sifat-sifatkelistrikan batuan. Pada metode geolistrik tahanan jenis, arus listrik diinjeksikan ke dalam bumimelalui dua elektroda arus. Beda potensial yang terjadi diukur melalui dua elektroda potensial

Seminar Hasil Penelitian & Pengabdian Kepada Masyarakat, Unila, 2009

Kembali



A-70

untuk setiap jarak elektroda tertentu, untuk peletakan elektroda arus dan elektroda potensialdisesuaikan dengan konfigurasi yang dipakai. Dari hasil pengukuran arus dan beda potensialuntuk setiap jarak elektroda tertentu, dapat dilakukan perhitungan untuk menentukan nilaitahanan jenis semu. Sehingga didapat variasi harga hambatan jenis masing-masing lapisan dibawah titik ukur (titik sounding). Umumnya, metode tahanan jenis ini hanya baik untukeksplorasi dangkal, sekitar 100 m. Jika kedalaman lapisan lebih dari harga tersebut, informasiyang diperoleh kurang akurat, hal ini disebabkan melemahnya arus listrik untuk jarak bentangan

yang semakin besar (Hendrajaya dan Arif, 1988).

Pembentukan BatubaraBatubara terbentuk dengan cara yang sangat komplek dan memerlukan waktu yang lama(puluhan sampai ratusan juta tahun) di bawah pengaruh fisika, kimia ataupun keadaan geologi(Sukandarrumidi, 1995). Batubara adalah mineral organik yang dapat terbakar, terbentuk darisisa tumbuhan purba yang mengendap yang selanjutnya berubah bentuk akibat proses fisika dankimia yang berlangsung selama jutaan tahun. Oleh karena itu, batubara termasuk dalam kategoribahan bakar fosil. Faktor tumbuhan purba yang jenisnya berbeda-beda sesuai dengan jamangeologi dan lokasi tempat tumbuh dan berkembangnya, ditambah dengan lokasi pengendapan(sedimentasi) tumbuhan, pengaruh tekanan batuan dan panas bumi serta perubahan geologi yang

berlangsung kemudian, akan menyebabkan terbentuknya batubara yang jenisnya bermacam-macam. Oleh karena itu, karakteristik batubara berbeda-beda sesuai dengan lapangan batubaradan lapisannya (Raharjo, 2006).Proses perubahan sisa-sisa tanaman menjadi gambut hingga batubara disebut dengan istilahpembatubaraan (coalification). Secara ringkas ada 2 tahap proses yang terjadi, yakni (Gambar1):1. Tahap Diagenetik atau Biokimia, dimulai pada saat material tanaman terdeposisi hingga lignit

terbentuk. Agen utama yang berperan dalam proses perubahan ini adalah kadar air, tingkatoksidasi dan gangguan biologis yang dapat menyebabkan proses pembusukan (dekomposisi)dan kompaksi material organik serta membentuk gambut.

2. Tahap Malihan atau Geokimia, meliputi proses perubahan dari lignit menjadi bituminus danakhirnya antrasit (www.wikipedia.org/wiki/batubara).

Tinjauan Daerah PenelitianDaerah penelitian secara administratif terletak di wilayah Jonggon Kecamatan Loa KuluKabupaten Kutai Kertanegara, Kalimantan Timur. Secara geografis, daerah penelitian beradapada posisi 00 32’49,2 ’’LS sampai 00 33’ 19’’ LS dan 1160 38’ 23,9’’ BT sampai 1160 39’ 8’’ BT terlihatpada Gambar 2.

Geologi Regional

1. MorfologiBerdasarkan bentuk dan kelerengannya, daerah penyelidikan secara umum dapat dibagi menjaditiga satuan morfologi, yaitu Satuan Morfologi Dataran Bergelombang, Satuan MorfologiPerbukitan Bergelombang dan Satuan Morfologi Perbukitan Tinggi Memanjang. Satuan MorfologiDataran Bergelombang menempati hampir 40% daerah penyelidikan terletak di bagian Timur,memanjang Utara-Selatan. Satuan ini dicirikan oleh morfologi yang relatif datar dengan notasiundak-undak dataran meninggi di beberapa tempat, ketinggian berkisar antara 0 - 50 msl, yangumumnya terisi oleh Formasi Kampungbaru. Sungai yang mengalir di daerah ini, di bagian utaramuara Sungai Santan dan sungai utamanya adalah Sungai Marangkayu dan anak sungainya yangsecara umum mengalir dari barat ke timur dengan stadium erosi tergolong dalam stadiumdewasa, yang ditandai dengan sungai yang cukup lebar dan berkelok-kelok berbentuk meanderke arah muara.Satuan Morfologi Perbukitan Bergelombang menempati bagian tengah daerah penyelidikan,dicirikan oleh bentuk puncak membulat dan memanjang dengan arah umum Timurlaut-

Baratdaya. Ketinggian berkisar antara 70 - 120 msl. Satuan ini diisi oleh Formasi Pulaubalang danBalikpapan. Secara umum pola aliran sungai yang terbentuk berupa pola aliran paralel sampaisub-paralel, dengan kemiringan lereng berkisar antara 20˚ - 30˚ dengan torehan-torehan erosimuda sampai dewasa.




A-71

Satuan Perbukitan Tinggi Memanjang, menempati bagian barat daerah penelitian, dicirikandengan puncak yang terjal dan memanjang dengan arah umum Timurlaut-Baratdaya. Ketinggianberkisar 120 - 279 msl. Satuan ini tersusun atas Formasi Pulaubalang dan Balikpapan. Kemiringanlereng berkisar antara 30˚ sampai > 45˚. Satuan ini umumnya terbentuk karena adanya sesarnaik (Tim Inventarisasi Batubara Bersistem Marangkayu, 2006).

2. Struktur Geologi

Struktur geologi yang berkembang di daerah penyelidikan adalah struktur lipatan dan sesar. Arahstruktur utama adalah Timurlaut-Baratdaya. Berkembangnya struktur di daerah penyelidikandisebabkan oleh aktifitas tektonik intra Miosen yang menyebabkan sumbu utama strukturberarah Timurlaut-Baratdaya, kemudian dilanjutkan dengan tektonik Plio-Plistosen yangmenyebabkan terlipatnya kembali batuan yang ada serta mengaktifkan sesar naik, jugaberkembang sesar geser yang memotong struktur utama (Sumaatmadja dan Pujobroto, 2000).

3. StratigrafiStruktur yang dapat diamati di lembar Samarinda berupa lapisan antiklinorium dan sesar (Tabel1). Lipatan umumnya berarah Timurlaut-Baratdaya, dengan sayap lebih curam di bagiantenggara. Formasi Pamaluan, Bebuluh dan Balikpapan sebagian terlipat kuat dengan kemiringan

antara 40 - 75

0

. Batuan yang lebih muda seperti Formasi Kampungbaru pada umumnya terlipatlemah. Di daerah ini terdapat tiga jenis sesar, yaitu sesar naik, sesar turun dan sesar mendatar.Sesar naik diduga terjadi pada Miosen Akhir yang kemudian terpotong oleh sesar mendatar yangterjadi kemudian. Sesar turun terjadi pada kala pliosen (Supriatna, dkk, 1995).

Geologi Daerah Penelitian

Daerah penelitian terletak pada Peta Geologi Lembar Samarinda yang terdiri FormasiBalikpapan, Formasi Pulau Balang dan Formasi Pamaluan.Formasi Balikpapan (Tmbp) : Perselingan batupasir dan lempung dengan sisipan lanau, serpih,batugamping dan batubara. Batupasir kuarsa, putih kekuningan, tebal lapisan 1 - 3 m, disisipilapisan batubara, tebal 5 - 10 cm. Batupasir gampingan coklat berstruktur, sedimen lapisan

bersusun dan silang siur, tebal lapisan 20 - 40 cm, mengandung foraminifera kecil, disisipilapisan tipis karbon, lempung, kelabu kehitaman, setempat mengandung sisa tumbuhan, oksidabesi yang mengandung rekahan-rekahan setempat mengandung lensa-lensa batupasir gampingan.Lanau gampingan, berlapis tipis. serpih kecoklatan, berlapis tipis. Batugamping pasiran,mengandung foraminifera besar, moluska, menunjukkan umur Miosen Akhir bagian bawah-MiosenTengah bagian atas. Tebal lapisan 1000 - 1500 meter.Formasi Pulau Balang (Tmpb) : Perselingan antara Grewake dan batupasir kuarsa dengan sisipanbatugamping, batulempung, batubara dan tuf dasit. Batupasir Grewake, kelabu kehijauan,padat, tebal lapisan antara 50 - 100 m. Batupasir kuarsa, kelabu kemerahan, setempat tufan dangampingan, tebal lapisan antara 15 - 60 cm. Batugamping, coklat muda kekuningan, mengandungforaminifera besar, batugamping ini terdapat sebagai sisipan atau lensa dalam batupasir kuarsa,tebal lapisan antara 10 - 40 cm. Di Sungai Loa Haur mengandung foraminifera besar,menunjukkan umur Miosen Tengah dengan lingkungan pengendapan laut dangkal. Batulempung,kelabu kehitaman, tebal lapisan 1 - 2 cm. Setempat berselingan dengan batubara, tebal adayang mencapai 4 m. Tufa dasit, putih, merupakan sisipan dalam batupasir kuarsa.Formasi Pamaluan (Tomp): Batupasir kuarsa dengan sisipan batulempung, serpih, batugamping,dan batulanau. Berlapis sangat baik. Batupasir kuarsa merupakan batuan utama, kelabukehitaman-kecoklatan, berbutir halus-sedang, terpilah baik. Butiran membulat-membulattanggung, padat, karbonan dan gampingan. Setempat dijumpai struktur sedimen silang-siur danperlapisan sejajar. Tebal lapisan antara 1 - 2 m. Batulempung tebal, rata-rata 45 cm. Serpihkelabu kecoklatan-kelabu tua, padat, tebal sisipan antara 10 - 20 cm. Batugamping kelabu,pejal, berbutir sedang-kasar, setempat berlapis dan mengandung foraminifera besar. Batulanaukelabu tua-kehitaman. Formasi Pamaluan merupakan batuan paling bawah yang tersingkap di

lembar ini dan bagian atas formasi ini berhubungan menjemari dengan Formasi Bebuluh. TebalFormasi lebih kurang 2000 m (Supriatna, dkk, 1995).




A-72

BAHAN DAN METODE

a. Alat yang digunakanPeralatan yang digunakan untuk pengambilan data lapangan adalah :

1. Resistivitimeter tipe NaniuraNRD 22S

3. Elektroda Potensial dan Arus 5. Meteran

2. GPS 4. Kabel penghubung 6. Accu 12

Volt

b. Metode Akuisisi Data LapanganMetode akuisisi data lapangan yang dipergunakan dalam penelitian adalah Konfigurasi Wenner-Schlumberger seperti Gambar 3, cara ini dipakai untuk mengetahui variasi harga tahanan jenissecara lateral dan vertikal, konfigurasi ini dipakai untuk mengetahui kecenderungan hargatahanan jenis di suatu areal tertentu. Setiap lintasan memiliki beberapa titik pengukuran.

Tahanan jenis semu medium yang terukur dihitung berdasarkan persamaanI

V K

∆=ρ

dengan

1

11112

−

⎥⎦

⎤⎢⎣

⎡⎟

⎠

⎞⎜

⎝

⎛ −−⎟

⎠

⎞⎜

⎝

⎛ −=

NBAN MBAM

K π nan )1( += π

c. Pengolahan Data

Setelah data didapat maka dilakukan perhitungan ρ semu atau tahanan jenis semu. Nilai ρ

semu ini akan digunakan dalam pembuatan peta tahanan jenis semu yang dikorelasikan dengan

data tahanan jenis 2D. Setelah melakukan perhitungan ρ (resistivity) berdasarkan data tahanan

jenis 2D, dibuat model perlapisan, sehingga menghasilkan model lapisan tahanan jenis antarakedalaman dengan harga tahanan jenisnya. Dibuat model litologi untuk mengetahui litologi padatiap lintasan. Untuk mendapatkan bentuk 3 dimensi dan volume batubara dilakukan rekonstruksiterhadap model 2D.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Sebaran titik pengukuran terdiri dari sebelas lintasan seperti yang terlihat pada Gambar 4. Untukmengetahui litologi batuan di bawah permukaan maka dilakukan slice di setiap lintasan.1. Cross-sect ion Lintasan 1Pada Gambar 5 menunjukkan litologi batuan di bawah permukaan pada Lintasan 1. Dari gambartersebut dapat dilihat bahwa batubara berada pada sounding 4 – 6 dengan ketebalan 4 meter,pada sounding 12 - 13 ketebalan 4 meter dan pada sounding 14 dengan ketebalan 4 - 6 meter.2. Cross-sect ion Lintasan 2Hasil pengolahan data menggunakan rockwork 2004, litologi batuan pada Lintasan 2diperlihatkan pada Gambar 6. Berdasarkan gambar tersebut dapat dilihat bahwa batubaradiperkirakan berada pada sounding 12 - 13 dengan ketebalan 4 meter.

3. Cross-sect ion Lintasan 3Litologi batuan di bawah permukaan pada Lintasan 3 dapat dilihat pada Gambar 7. berdasarkangambar tersebut dapat diketahui bahwa batubara diperkirakan berada pada sounding 13 dan 14dengan ketebalan 4 - 10 meter.4. Cross-sect ion Lintasan 4Pada Gambar 8 menunjukkan litologi batuan di bawah permukaan pada Lintasan 4. Dari Gambartersebut tidak terlihat adanya batubara pada lintasan.5. Cross-sect ion Lintasan 5Setelah dilakukan pengolahan data, litologi batuan di bawah permukaan pada Lintasan 5 dapatdilihat pada Gambar 9. Dari gambar tersebut dapat dilihat bahwa batubara diperkirakan beradapada sounding 13 - 15 dengan ketebalan 4 meter.

6. Cross-sect ion Lintasan 6Pada Gambar 10 menunjukkan litologi batuan di bawah permukaan pada Lintasan 6. Dari gambartersebut dapat dilihat bahwa batubara diperkirakan berada pada sounding 10 - 15 denganketebalan 4 - 6 meter.




A-73

7. Cross-sect ion Lintasan 7Setelah dilakukan pengolahan data, dapat diketahui litologi batuan di bawah permukaan. Hasilpengolahan pada Lintasan 7 dapat dilihat pada Gambar 11. Dari gambar tersebut dapat dilihatbahwa batubara diperkirakan berada pada sounding 13 dan 14 dengan ketebalan 4 meter.8. Cross-sect ion Lintasan 8Litologi batuan di bawah permukaan pada Lintasan 8 dapat dilihat pada Gambar 12. Berdasarkangambar tersebut dapat dilihat bahwa batubara diperkirakan berada pada sounding 8 - 12 dan 14

dengan ketebalan 4 - 8 meter.9. Cross-sect ion Lintasan 9Pada Gambar 13 menunjukkan litologi batuan di bawah permukaan pada Lintasan 9. Dari gambartersebut dapat dilihat bahwa batubara diperkirakan berada pada sounding 3 - 4 denganketebalan 4 - 6 meter.10. Cross-sect ion Lintasan 10Setelah dilakukan pengolahan data, dapat diketahui litologi batuan di bawah permukaan padaLintasan 10 (Gambar 14). Dari gambar tersebut dapat dilihat bahwa batubara berada padasounding 3 - 4 dengan ketebalan 4 meter.11. Cross-sect ion Lintasan 11Litologi batuan di bawah permukaan pada Lintasan 11 dapat dilihat pada Gambar 15. Dari

gambar tersebut dapat dilihat bahwa batubara berada pada sounding 11 - 14 denganketebalan 4 meter.

Rekontruksi Model 3DSetelah didapatkan hasil model 2D, kemudian dilakukan rekonstruksi dari data 2D menjadi model3D. Pemodelan 3D ini akan memperlihatkan litologi batuan di daerah sekitar lintasan, sehinggadapat digunakan untuk mem perkirakan volume model dan volume batubara yang dicari.PadaGambar 16 dapat dilihat rekontruksi model 3D berdasarkan litologi daerah penelitian. Padamodel tersebut, terdapat tiga litologi batuan yaitu batulempung, batupasir dan batubara. Daripenghitungan, diperoleh volume model dari permukaan sampai kedalaman 48,01 meter sebesar152.625.000 m3. Sementara volume batubara sebesar 582.550 m3. Model volume batubara dapatdilihat pada Gambar 17.

SIMPULAN

Dari hasil penelitian yang telah dilakukan, dapat disimpulkan sebagai berikut:

1. Berdasarkan hasil pengolahan data didapatkan tahanan jenis batubara 750 - 1517,9 Ωm.2. Dari hasil pengolahan data yang telah dilakukan, diperoleh ketebalan batubara yang

bervariasi pada setiap lintasan yaitu berkisar antara 4 – 10 meter, sedangkan kedalamanbatubara pada daerah penelitian antara 2,5 - 44 meter.

3. Hasil rekonstruksi 3D berdasarkan litologi diperoleh volume batubara di daerah JonggonKutai Kertanegara Kalimantan Timur sebesar 582.550 m3 .

DAFTAR PUSTAKA

Anggayana, K., 1999, Genesa Batubara, Jurusan Teknik Pertambangan Fakultas Teknologi MineralITB: Bandung.

Azhar dan Handayani, G., 2004, Penerapan Metode Geolistrik Konfigurasi Schlumberger untukPenentuan Tahanan Jenis Batubara, Jurnal Natur Indonesia

Hendrajaya, L. dan Arif, I., 1998, Geolistrik Tahanan Jenis, Laboratorium Fisika Bumi, JurusanFisika, FMIPA, ITB: Bandung.

Loke, M.H., 1999, A Practical Guide To 2-D & 3-D Surveys, Web Page http://www.google : mh-loke.com.

Loke, M.H., 1999, Electrical Imaging Surveys for Environmental and Engineering Studies: Apractical quide to 2-D and 3-D surveys, Malaysia: Penang.

Raharjo, I., 2006, Mengenal Batubara, Artikel Iptek - Bidang Energi dan Sumber Daya Alam. WebPage http:/www.beritaiptek.com

Sukandarrumidi, 1995, Batubara dan Gambut, UGM, Yogyakarta.




A-74

Sumaatmadja, E.R. dan Pujobroto, A., 2000, Pemetaan Sebaran Batubara dan Penentuan TitikApi di Kawasan Hutan Wisata Bukit Suharto dan Sekitarnya Provinsi Kalimantan Timur, Subdit. Eksplorasi Batubara dan Gambut, DSM, Bandung.

Supriatna, S., Sukardi dan Rustandi, E., 1995, Peta Geologi Lembar Samarinda, Kalimantan,Pusat Penelitian dan Pengembangan Geologi: Bandung.

Sekitan, K.R.S., 2004, The Role Of Coal As An Energy, Center, JapanTelford, W.M., Gerald, L.P. dan Sheriff, R.E., 1990, Applied Geophysics Second Edition,

Cambridge University Press. New York.Tim Inventarisasi Batubara Bersistim Marangkayu, 2006, Inventarisasi Endapan Batubara

Bersistim Di Daerah Marangkayu Dan Sekitarnya Kabupaten Kutai Kartanegara, ProvinsiKalimantan Timur, Direktorat Inventarisasi Sumberdaya Mineral: Bandung.

www. wikipedia.org/wiki/batubara, Tanggal 03 November 2008




A-75

Gambar dan Tabel

Gambar 1. Proses terbentuknya batubara (Sekitan, 2004)

116o30’ BT

0 2,5 5

k

ilometer

116o45’ BT

0o30’ LS

0o45’ LS

DAERAH

PENELITIAN

Gambar 2. Peta geologi lembar Samarinda (Supriatna dkk, 1995)




A-76

Gambar 3. Susunan elektroda survey geolistrik tahanan jenis 2D konfigurasi WenneSchlumberger (Loke, 1995)

A

A’

B’ F

E

E’

B

CD’

D

C’

F’ I’

J

J’

H

I

H’

G’

G

K’

K

Gambar 4. Sebaran lintasan pengukuran




A-77

Gambar 5. Penampang model litologi Lintasan 1





A-78






A-79






A-80






A-81






A-82


Gambar 16. Rekonstruksi model 3D berdasarkan litologi




A-83

Gambar 17. Model volume batubara berdasarkan litologi

Tabel 1. Korelasi satuan batuan peta lembar Samarinda (Supriatna, dkk, 1995)


Metode Geolistrik Untuk Mengetahui Keberadaan,Kedalaman Serta Volume Batubara

Documents

Transcript of Metode Geolistrik Untuk Mengetahui Keberadaan,Kedalaman Serta Volume Batubara