resistivitas tim

ELECTRICAL SURVEY TECHNIQUES

GEOLISTRIKMATA KULIAH TEKNOLOGI INFORMASI

Geolistrik adalah salah satu teknologi informasi di bidang geologi untuk menyelidiki kondisi bawah permukaan dengan mempelajari sifat aliran listrik pada batuan di bawah permukaan bumi.

Penyelidikan geolistrik meliputi pendeteksian besarnya medan potensial, medan elektromagnetik dan arus listrik yang mengalir di dalam bumi secara alamiah (metoda pasif) maupun akibat injeksi arus ke dalam bumi (metoda aktif) dari permukaan

Mengetahui adanya lapisan akifer yaitu lapisan batuan yang merupakan lapisan pembawa air.

Geolistrik ini bisa untuk mendeteksi adanya lapisan tambang yang mempunyai kontras resistivitas dengan lapisan batuan pada bagian atas dan bawahnya.

Untuk mengetahui perkiraan kedalaman ‘bedrock’ untuk fondasi bangunan.

Metoda geolistrik juga bisa untuk menduga adanya panas bumi (geotermal) di bawah permukaan. Hanya saja metoda ini merupakan salah satu metoda bantu dari metoda geofisika yang lain untuk mengetahui secara pasti keberadaan sumber panas bumi di bawah permukaan.

KEGUNAAN GEOLISTRIK

Beberapa metode dalam geolistrik yaitu :

Metode arus searah atau resistivitas

Metode SP (Self Potential)

Metode IP (Induced Potential)

metode geolistrik yang mempelajari sifat resistivitas dari batuan di dalam bumi.

Prinsip : menginjeksikan arus kedalam bumi melalui 4 elektroda berada dipermukaan bumi, 2 elektroda untuk arus dan 2 elektroda untuk potensial.

METODE RESISTIVITAS

Tujuan : Sounding : sebagai survei awal resistivitas semu, untuk

mengetahui kontras resistivitas kearah vertikal/kedalaman/kebawah.

Mapping : juga digunakan sebagai survei awal, untuk mengetahui variasi resistivitas dalam bumi secara horizontal,merupakan mapping semu sedangkan mapping resistivitas sesungguhnya dari hasil beberapa sounding baru dibuat mappingnya.

Array/Psedo Section :untuk mengetahui variasi resistivitas batuan baik secara vertikal maupun horizontal.

METODE RESISTIVITAS

Arus listrik diinjeksikan ke dalam bumi melalui dua elektroda arus, beda potensial yang terjadi diukur melalui dua elektroda potensial. 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.

Tegangan listrik yang terjadi di permukaan tanah diukur dengan  penggunakan multimeter yang terhubung melalui 2 buah ‘Elektroda Tegangan’ M dan N yang jaraknya lebih pendek dari pada jarak elektroda AB. Bila posisi jarak elektroda AB diubah menjadi lebih besar maka tegangan listrik yang terjadi pada elektroda MN ikut berubah sesuai dengan informasi jenis batuan yang ikut terinjeksi arus listrik pada kedalaman yang lebih besar.

METODE RESISTIVITAS

Dengan asumsi bahwa kedalaman lapisan batuan yang bisa ditembus oleh arus listrik ini sama dengan separuh dari jarak AB yang biasa disebut AB/2 (bila digunakan arus listrik DC murni), maka diperkirakan pengaruh dari injeksi aliran arus listrik ini berbentuk setengah bola dengan jari-jari AB/2.

Kombinasi dari jarak AB/2, jarak MN/2, besarnya arus listrik yang dialirkan serta tegangan listrik yang terjadi akan didapat suatu harga tahanan jenis semu (‘Apparent Resistivity’). Disebut tahanan jenis semu karena tahanan jenis yang terhitung tersebut merupakan gabungan dari banyak lapisan batuan di bawah permukaan yang dilalui arus listrik. 𝛒=𝐾

∆𝑉𝐼

Tahanan jenis listrik beberapa mineral (Schoen, 1996):

Ada beberapa macam konfigurasi atau susunan elektroda dalam geolistrik antara lain : Konfigurasi Schlumberger Konfigurasi Wenner Konfigurasi Dipole – Dipole Konfigurasi Pole - Dipole

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

KONFIGURASI SCHLUMBERGER

Keuntungan dan keterbatasan aturan Schlumberger:

• tidak terlalu sensitif terhadap perubahan lateral setempat

• data lebih mudah diproses dan dimengerti

• daya tembus alat lebih besar

• memerlukan tenaga buruh lebih sedikit

KONFIGURASI SCHLUMBERGER

Konfigurasi Wenner digunakan pada jarak yang sama antara elektroda.

Dalam konfigurasi ini AM = MN = NB. Pada konfigurasi ini, jarak antar elektroda a harus seragam untuk setiap pengukuran. Bila jarak elektroda AB 12 m, maka jarak elektroda MN 4 m dan demikian seterusnya. Jadi jarak antar elektrode arus adalah tiga kali jarak antar elektrode potensial.

Perlu diingat bahwa keempat elektrode dengan titik datum harus membentuk satu garis.

KONFIGURASI WENNER

KONFIGURASI WENNER

Keuntungan dan keterbatasan aturan Wenner:

• sangat sensitif terhadap perubahan lateral setempat (gawir/lensa)

• data lebih mudah diproses dan dimengerti

• daya tembus alat lebih kecil

• memerlukan tenaga buruh lebih banyak

KONFIGURASI WENNER

Jarak AB = MN = a, BM = na ; n = 1,2,3,…

KONFIGURASI DIPOLE - DIPOLE

Digunakan satu elektrode arus dan dua elektrode potensial. Untuk elektrode arus C2 ditempatkan pada sekitar lokasi penelitian dengan jarak minimum 5 kali spasi terpanjang C1-P1.

KONFIGURASI POLE - DIPOLE

Beberapa jenis instrumen geolistrik yang digunakan antara lain : Geolistrik single channel Geolistrik multi channel

Instrumen geolistrik yang sering digunakan yaitu Naniura dan Oyo.

Data yang diperoleh dari alat ini yaitu nilai beda potensial (V) dan arus (I). data V dan I ini kemudian diolah untuk mendapatkan harga tahanan jenis semu (ρapparent).

Banyak digunakan untuk pengukuran sounding 1D, sedangkan untuk 2D sangat jarang dilakukan karena harus membuat dahulu geometri pengukuran (stacking chart), tabel akuisisi, membuat format konversi data lapangan ke format data software (dilakukan secara manual).

SINGLE CHANNEL

SINGLE CHANNEL

Oyo

Naniura

Geolistrik single channel twin-probe (g-sound) di desain untuk pengukuran bergerak (portable) dengan kedalaman penetrasi arus mencapai 100 m s.d 150 m.

Pada G-Sound tidak diperlukan adjusting SP dengan rumit, melalui tombol adjusting maka nilai SP terkoreksi secara otomatik.

SINGLE CHANNEL

SINGLE CHANNEL

S-Field adalah instrumen didesain dengan sistem pengukuran elektroda banyak channel (multichannel), full automatis dengan sampling arus injeksi dilakukan setiap 2-5 detik. Alat ini memberikan hasil dengan tingkat akurasi tinggi dan bising yang rendah.

Instrumen ini mengukur resistivitas secara simultan sampai 16 elektroda, dan dapat pula di-upgrade menjadi 32, 64, 128 elekroda atau lebih (max 1000 channel).

Teknologi Curent Source (pembangkit arus) yang terdapat pada S-Field menjadikannya handal, berpengaman sistem anti short circuit, sehingga aman digunakan pada saat jarak elektroda arus terlalu rapat atau impedansi sangat rendah. Output format file hasil pengukuran 2D sesuai (compatible) dengan format software Res2Dinv.

MULTI CHANNEL

MULTI CHANNEL

Parameter yang diukur : Jarak antara stasiun dengan elektroda-

elektroda (AB/2 dan MN/2) Arus (I) Beda Potensial (∆ V)Parameter yang dihitung : Tahanan jenis (R) Faktor geometrik (K) Tahanan jenis semu (ρ )

PENGOLAHAN DATA GEOLISTRIK

Metode penyamaan kuva (kurva matching). Ada 3 (tiga) macam kurva yang perlu diperhatikan yaitu : Kurva Baku Kurva Bantu, terdiri dari tipe H, A, K dan Q Kurva Lapangan

Untuk mengetahui jenis kurva bantu yang akan dipakai, perlu diketahui bentuk umum masing-masing kurva lapangannya. Kurva bantu H, menunjukan harga ρ minimum dan adanya variasi 3 lapisan

dengan ρ1 > ρ2 < ρ3.

Kurva bantu A, menunjukkan pertambahan harga ρ dan variasi lapisan

dengan ρ1 < ρ2 < ρ3.

Kurva bantu, K menunjukan harga ρ maksimum dan variasi lapisan dengan

ρ1 < ρ2 > ρ3.

Kurva bantu Q, menunjukan penurunan harga ρ yang seragam : ρ1 > ρ2 >

ρ3

PENGOLAHAN DATA GEOLISTRIK

PENGOLAHAN DATA GEOLISTRIK

Software : VESPC, RESINT 53, GRIVEL, RESIX dan IP2Win

PENGOLAHAN DATA GEOLISTRIK

PENGOLAHAN DATA GEOLISTRIK

Menggunakan 11 elektroda dengan interval 3 meter dan 8 receiver.

2 elektroda dekat kapal berfungsi mengijeksikan arus setiap 3 detik yang akan ditangkap oleh 9 elektroda lainnya untuk mengukur beda potensial.

METODE RESISTIVITAS DI LAUT