8/3/2019 1692 Minarto Physics PENELITIAN 4 (1)
1/8
PEMODELAN INVERSI DATA GEOLISTRIK UNTUK
MENENTUKAN STRUKTUR PERLAPISAN BAWAH PERMUKAAN
DAERAH PANASBUMI MATALOKO
Eko Minarto*
*Laboratorium Geofisika
Jurusan Fisika FMIPA Institut Teknologi Sepuluh Nopember
Email : [email protected]
Kampus ITS Sukolilo Surabaya 60111
Abstrak
Metode geolistrik (tahanan jenis) merupakan metode geofisika yang sangat popular
dan sering digunakan baik dalam survey geologi maupun eksplorasi. Hal ini disebabkan
karena metode geolistrik (tahanan jenis) sangat bagus untuk mengetahui kondisi atau
struktur geologi bawah permukaan berdasarkan variasi tahanan jenis batuannya. Terutama
untuk daerah yang mempunyai kontras tahanan jenis yang cukup jelas terhadap sekitarnya,
misalnya untuk keperluan eksplorasi air tanah, panasbumi (geothermal).
Penyelidikan panasbumi daerah Mataloko dengan menggunakan metode tahanan
listrik (geolistrik) konfigurasi Schlumberger, menunjukkan bahwa daerah tersebut
mempunyai potensi struktur panasbumi yang ditunjukkan oleh nilai tahanan jenis yangrelatif kecil. Hasil pemodelan inversi dengan menggunakan program IPI2WIN diperoleh
model perlapisan bumi yang cukup bagus dengan eror dibawah 5% untuk setiap titiksounding. True section kedua lintasan menunjukkan bahwa terdapat lapisan yang bersifat
konduktif dengan resistivitas < 5 m pada kedalaman sekitar 800m 1000m yang
diperkirakan sebagai lapisan penudung dan lapisan dibawahnya (>1000m) yang bersifatagak resistif (10 m - 100 m) yang diperkirakan sebagai reservoir dari sumberpanasbumi daerah Mataloko.
KATA KUNCI : Geolistrik, tahanan jenis, Schlumberger, true section.
I. Pendahuluan
Sumber daya alam panasbumi
(geothermal) dewasa ini menjadi salah
satu sumber energi alternatif yang banyak
dikembangkan dibanyak negara di dunia.
Hal ini mengingat semakin sedikitnya
cadangan minyak bumi yang tersedia
yang selama ini menjadi sumber energi
primadona. Tidak terkecuali Indonesia
berusaha mengembangkan sumber energi
panasbumi sebagai sumber energi
alternatif. Dan fakta menunjukkan bahwaIndonesia merupakan daerah yang
berpotensi akan sumber daya alam,
termasuk sumber daya panasbumi(geothermal). Diperkirakan Indonesia
mempunyai potensi sumber daya sekitar20.000 MW sumber panasbumi. Sampai
saat ini baru sekitar 3,04% dari sumberdaya yang ada atau kurang dari 1000 MW
yang sudah dieksplorasi [1], sehinggaperlu dilakukan penyelidikan lebih lanjut
untuk pemanfaatan sumber daya
panasbumi yang cukup potensial tersebut.
Metode geolistrik (tahanan jenis)
merupakan salah satu metode geofisika
yang sangat popular dan sering digunakan
8/3/2019 1692 Minarto Physics PENELITIAN 4 (1)
2/8
baik dalam survey geologi maupun
eksplorasi. Hal ini disebabkan karena
metode geolistrik (tahanan jenis) sangat
bagus untuk mengetahui kondisi atau
struktur geologi bawah permukaan
berdasarkan variasi tahanan jenis
batuannya. Terutama untuk daerah yangmempunyai kontras tahanan jenis yang
cukup jelas terhadap sekitarnya, seperti
untuk keperluan eksplorasi panasbumi
(geothermal).
Potensi sumber daya geothermal
Indonesia (2000) dalam MW
Kamojang 140
Salak 330
Darajat 125Dieng 60
Sibayak 2
Lahendong 2.5
Wayang Windu 110
Total 769.5
Tabel : Potensi sumber panasbumi di
Indonesia
Metode geolistrik (tahanan jenis)
dapat digunakan untuk mengidentifikasistruktur bawah permukaan dalam
penyelidikan panasbumi. Hal ini dapatditunjukkan dengan penampang harga
tahanan jenis yang mencerminkankarakteristik fisik atau struktur bawah
permukaan. Kondisi ideal geologi yangmemenuhi persyaratan daerah panasbumi
(geothermal reservoir) yang dapat
menghasilkan uap panas adalah adanyasumber panas (heat source), adanya
batuan reservoir dengan porositas danpermeabilitas cukup tinggi berisi fluida
panas (ada pengisian kembali air dinginmelalui rekahan atau sesar), serta adanya
batuan penutup (cap rock) yang dapatmenahan pelepasan panas [2].
Gambar 1 : Skema sumber panasbumi
II.Tinjauan Daerah Penyelidikan
Sumber panasbumi (geothermal)
Mataloko mempunyai posisi geografisantara 08 48' 30" - 08 53' 30" LintangSelatan dan 121 00' - 121 05' Bujur
Timur atau tepatnya terletak diperbatasan
antara Kecamatan Golewa dan Kecamatan
Aimere, Kabupaten Ngada, Flores, Nusa
Tenggara Timur.
Daerah panasbumi Mataloko
mempunyai kondisi geologi yang cukup
ideal dan memenuhi persyaratan daerah
panasbumi yang cukup potensial untuk
dapat menghasilkan uap panas. Hal ini
didukung selain dengan adanya sumberpanas (heat source), adanya batuan
reservoir dengan porositas dan
permeabilitas cukup tinggi, serta adanyabatuan penutup (cap rock) yang dapat
menahan pelepasan panas, juga didukungadanya beberapa sesar yang berfungsi
pada pengisian kembali air sebagaireservoir. Beberapa struktur sesar yang
ada didaerah panasbumi Mataloko antaralain : sesar Bopa terletak dibagian selatan
daerah penyelidikan (disekitar kampung
Bopa), sesar Tudaluda terletak dibagianbarat daya daerah penyelidikan (disekitar
kampung Tedaluda), sesar Were terletak
dibagian tenggara daerah penyelidikan
(disekitar kampung Were), serta sesar
Waeluja terletak dibagian selatan daerah
penyelidikan (disekitar kampung
Mataloko) [3].
8/3/2019 1692 Minarto Physics PENELITIAN 4 (1)
3/8
III. Konfigurasi Tahanan Jenis
SchlumbergerSurvey geolistrik (resistivity)
pada umumnya bertujuan untuk
mengetahui kondisi atau struktur geologibawah permukaan berdasarkan variasi
tahanan jenis batuannya [4]. Strukturgeologi yang dapat dideteksi dengan
metode ini terutama adalah yangmempunyai kontras tahanan jenis yang
cukup jelas terhadap sekitarnya, misalnyauntuk keperluan eksplorasi air tanah,
mineral, geothermal (panasbumi). Prinsip
pelaksanaan survey tahanan jenis adalah
dengan menginjeksikan arus listrik
melalui elektroda arus dan mengukur
responnya (tegangan) pada elektroda
potensial dalam suatu susunan(konfigurasi) tertentu [5].
Berdasarkan tujuan dan carapengubahan jarak elektroda, survey
geofisika dibagi menjadi dua cara :
mapping dan sounding. Mapping
dimaksudkan untuk mengetahui variasi
horizontal atau lateral tahanan jenis
batuan pada kedalaman tertentu. Jarak
antar elektroda dibuat tetap sesuai dengan
kedalaman daya penetrasi yang
diinginkan, selanjutnya seluruh susunan
elektroda dipindahkan menurut suatulintasan tertentu. Sedangkan sounding
dimaksudkan untuk mengetahui variasi
tahanan jenis batuan terhadap kedalaman
(secara vertikal). Jarak antar elektrodadiperbesar dalam suatu arah bentangan
pada suatu titik tertentu [6].Konfigurasi metode geolistrik
(resistivity) Schlumberger bertujuanuntuk mengidentifikasi diskontinuitas
lateral (anomali konduktif lokal). Arusdiinjeksikan melalui elektroda AB, dan
pengukuran beda potensial dilakukanpada elektroda MN [7], dimana jarak
elektroda arus (AB) jauh lebih besar dari
jarak elektroda tegangan (MN).
I
V
A M O N B
medium bawah permukaan
Gambar 2 : Skema metode tahanan jeniskonfigurasi Schlumberger.
Struktur resistivitas bumi adalah variasi
harga resistivitas terhadap kedalaman daripermukaan tanah, dapat dinyatakan :
)( ii zf [1]
Tahanan jenis dan kedalaman tiap lapisan
dapat diturunkan dari persamaan :
drJ
IV ir )()(21
20
0
1
[2]
dengan J0 = Fungsi Bessel orde ke nol.
1() = Fungsi Kernel (i , di).
Secara umum harga tahanan jenis semudinyatakan oleh hubungan sebagai berikut
:
I
VKa
[3]
dimana : K : faktor geometri.
V : beda potensial.
I : arus listrik.
Untuk bumi homogen berlaku :
224
22
2
2
22
ABMN
MNAB
AB
I
V
[4]
dengan faktor geometri K.
8/3/2019 1692 Minarto Physics PENELITIAN 4 (1)
4/8
224
22
22
22
ABMN
MNAB
ABK
[5]
Gambar 3 : Kurva pengukuran lapangan.
Permukaan bumi
d1, 1
d2, 2
d3, 3
d4, 4~Gambar 4 : Model perlapisan bumi
1 z1
2z2z3 3
4Z
Gambar 5 : Struktur resistivitas bumi
Pengukuran dilapangan menggunakan
konfigurasi Schlumberger, dimana jarakelektroda arus (AB) jauh lebih besar dari
jarak elektroda tegangan (MN). Datayang diperoleh dari pengukuran
dilapangan adalah besarnya arus dan bedapotensial. Jarak AB/2 = 200m, 400m,
500m, 600m, dan 800m, sedang jarak
MN/2 = 80m. Sehingga dapat dihitung
harga tahanan jenis semu berdasarkan
persamaan (4). Terdapat dua buah lintasan
E dan K dengan masing-masing terdiri
dari 10 titik amat.
IV. AnalisaPengukuran geolistrik (tahanan
jenis) konfigurasi Schlumberger daerah
panasbumi Mataloko dilakukan pada 20titik sounding yang terbagi dalam 2
lintasan, masing-masing lintasan sebanyak
10 titik sounding pada lintasan E dan 10
titik sounding pada lintasan K. Dari hasil
pemodelan inversi dengan menggunakan
program IPI2WIN, diperoleh hasil model
perlapisan bumi yang cukup bagus denganeror rata-rata untuk setiap titik sounding
dibawah 5%, (data perhitungan yanghampir mendekati harga observasi) baik
untuk lintasan E maupun lintasan K
(gambar 6 dan gambar 7).
8/3/2019 1692 Minarto Physics PENELITIAN 4 (1)
5/8
Gambar 6 :
Model perlapisan bumi untuk masing-masing titik sounding untuk lintasan E.
8/3/2019 1692 Minarto Physics PENELITIAN 4 (1)
6/8
8/3/2019 1692 Minarto Physics PENELITIAN 4 (1)
7/8
Gambar 7 :
Model perlapisan bumi untuk masing-
masing titik sounding untuk lintasan K.
Gambar 8 : Harga resistivitas dankedalaman tiap lapisan beberapa titik
sounding untuk lintasan E.
Gambar 9 : Harga resistivitas dan
kedalaman tiap lapisan beberapa titiksounding untuk lintasan E.
Dari hasil true section kedua
lintasan memberikan penafsiran bahwapada kedua lintasan terdapat lapisan
konduktif dengan resistivitas < 5 m pada
kedalaman sekitar 800m 1000m yang
diperkirakan sebagai lapisan penudung
dan lapisan dibawahnya yang bersifat agak
resistif (10 m - 100 m) yang
diperkirakan sebagai reservoir dari sumber
panasbumi daerah Mataloko (gambar 10dan gambar 11).
Gambar 10 : Penampang resistivitas semu(Pseudo-Section) dan resistivitas
sebenarnya (true section) untuk lintasan E.
8/3/2019 1692 Minarto Physics PENELITIAN 4 (1)
8/8
Gambar 11 : Penampang resistivitas semu
(Pseudo-Section) dan resistivitassebenarnya (true section) untuk lintasan
K.
V. Simpulan
1. Metode geolistrik (tahanan listrik)dengan konfigurasi Schlumberger
dapat digunakan untuk
mengidentifikasi diskontinuitas
lateral (anomali konduktif lokal)bawah permukaan sumber
panasbumi (geothermal).2. Pemodelan inversi dengan
menggunakan program IPI2WINmemberikan hasil model
perlapisan bumi yang cukupbagus. Hal ini dibuktikan dengan
didapatkan eror yang cukup kecil
untuk setiap titik sounding pada
kedua lintasan, yaitu dibawah 5 %
(data perhitungan yang hampirberimpit dengan data observasi).
3. Secara umum hasil pengukuranmenunjukkan bahwa pada kedua
lintasan terdapat lapisan yang
bersifat konduktif dengan
resistivitas < 5 m pada
kedalaman sekitar 800m 1000m
yang diperkirakan sebagai lapisan
penudung dan lapisan dibawahnya
(>1000m) yang bersifat agak
resistif (10 m - 100 m) yang
diperkirakan sebagai reservoir dari
sumber panasbumi daerah
Mataloko.
VI. Daftar Pustaka
[1] Geothermal Education Office,
http://geothermal.marine.org,2000.
[2] D. S. Parasnis, Principles of
Applied Geophysics, second
Edition, Chapman and Hall, New
York, 1972.
[3] Fredy Nanlohi, dkk., Geologi
Daerah Panasbumi Mataloko,
Kabupaten Ngada Flores NusaTenggara Timur, Laporan
Direktorat Vulkanologi, 1997.
[4] H. Grandis, Penerapan Metode
Gaya Berat dan Tahanan Jenis
Dalam Eksplorasi Pendahuluan
Daerah Prospek Panasbumi,Tugas Akhir Jurusan GM ITB,
1986.[5] M. P. Hochstein, Introduction to
Geothermal Prospecting,Geothermal Institut, University of
Auckland, 1982.[6] O. Koefoed, Geosounding
Principles : Resistivity Sounding
Measurement, Elsevier, 1979.
[7] W. M. Telford, L. P. Geldart, and
R. E. Sheriff, Applied
Geophysics, Second Edition,
Cambridge and Hall, New York,
1990.
Top Related