[lap.prakt.] self potential

8/10/2019 [Lap.prakt.] Self Potential

1/11


2/11

I. PENDAHULUAN

Di dalam geofisika, metode yang digunakan dalam pengukuran bergantung

pada beberapa hal, antara lain target yang diinginkan, ketepatan dan keakuratan data

mau seberapa, prospek yang ingin dicapai, serta biaya. Jika kita menginginkan data

dari suatu area yang cukup luas dengan biaya yang murah meriah maka metode SP

(Self Potential) ini sangat cocok untuk digunakan, karena tidak membutuhkaninstrumen khusus yang sampai berharga ribuan dollar dan surveinya cukup sederhana.

Perhitungan disaat pengolahan datanya pun juga cukup mengandalkan Microsoft

Excel dan Surfer karena hasil akhir dari survei metode SP ini ada sebuah Peta

Isopotensial. Meskipun demikian, harga menentukan kualitas. Anda jangan berharap

banyak jika menginginkan data yang akurat dalam waktu yang singkat serta benar-

benar tepat sasaran dengan metode ini, karena bisa dikatakan bahwa sebenarnya

metode SP ini direkomendasikan untuk survei pendahuluan suatu wilayah saja

sebelum Anda melakukan eksplorasi. Sementara itu, untuk survei yang sebenarnya

sebaiknya Anda menggunakan metode lain yang lebih akurat, seperti metode seismik.Namun , sebenarnya dengan metode SP ini sudah dapat diperkirakan zona alterasi ,

letak jebakan mineral, pipa pipa bawah permukaan, bahkan bisa juga menentukan

jika terdapat cekungan di bawah permukaan area survei. Pada laporan ini akan

dijelaskan hasil pengukuran survei dengan metode SP yang terletak di lokasi GSP

sayap Barat UGM.

II. TUJUAN

Mengetahui karakteristik potensial di area survei GSP sayap barat Universitas

Gadjah Mada dengan metode Self Potential (SP)

III. DASAR TEORI

Metode Self Potential adalah salah satu metode dalam geofisika yang

memanfaatkan tegangan yang berasal dari alam. Berbeda dengan metode

Mgnetotelluric yang bisa berasal dari magnet dan arus tellurik di alam, pada metode

SP setiap arus listrik yang mengalir dalam suatu medium, akan menimbukan beda

potensial yang dapat diukur. Jenisjenis potensial antara lain :

a. Potensial Elektrokinetik (streaming potential)

Potensial ini ditimbulkan oleh adanya sesuatu yang bergerak. Biasanya

dipengaruhi oleh medium yang dilalui oleh fluida, sering juga disebut denganElektrofiltrasi.

b. Potensial Difusi (Liquid junction)

Potensial yang muncul ketika ada 2 elektroda yang dimasukkan pada 2

keadaan liquid / cairan yang berlainan , misal berbeda Molaritas, kepekatan,

konsentrasi larutan.

c. Potensial Nerst

Potensial yang dipengaruhi oleh adanya lempung yang bermuatan negatif (-)

d. Potensial Mineralisasi

Yaitu potensial yang terdapat pada zona

zona mineralisasi yangmengindikasikan bahwa terdapat suatu jebakan mineral di bawah permukaan.


3/11

Potensial ini sebenarnya jarang diketahui sebabnya, namun hasil hasil

penelitian terdahulu yang telah dimuat dalam paper, pada umumnya

disebabkan oleh adanya Sulfida maupun Metal.

Pada metode SP ini , tidak semua potensial di atas dilibatkan , karena potensial target

yang sering digunakan ada 2 yaitu Potensial Mineralisasi dan Potensial akibat EfekGeotermal. Selain jenis potensial di atas ada juga potensial yang tidak diinginkan dan

berusaha dihilangkan yang disebut dengan Background Potensial. Berikut penjelasan

mengenai Background Potensial:

a. Perlu dihilangkan karena tak sesuai dengan target (meskipun besarnya kecil

yaitu 30 mV/km ) baik yang bemuatan positif (+) maupun negatif (-).

b. Disebabkan oleh perubahan gradual difusi dan elektrolitik air tanah.

c. Terdapat kesesuaian dnegan topografi.

d. Bisa disebabkan oleh aktifitas makhluk hidup seperti tumbuhan.

e.

Bisa disebabkan oleh arus tellurik dengan periode panjang (> 1 menit).f. Karena itulah dalam SP perlu dilakukan koreksi variasi harian.

Terdapat 2 Metode dalam pengukuran SP, antara lain :

1. Leap Frog

Pada metode ini konsepnya adalah terdapat 2 kabel yang masing salah

satu dihubungkan dengan elektroda yang dianggap positif (+) dan satunya

dihubungkan dengan elektroda yang dianggap negatif (-). Kemudian 2 kabel

tersebut dimasukkan dalam tanah untuk mengukur beda potensial, setelah

pengukuran, kemudian dilakukan moving. Pada saat moving, cukup elektroda

pertama saja yang dipindah (+) ke depan elektroda kedua tadi, namun disini

muatannya jadi negatif (pokoknya elektroda yang awal itu bertindak sebagai

positif). Lalu kenapa harus dibolak balik alasannya adalah agar lebih efisien

dalam pengukuran. Serta efektif tidak membuang buang banyak waktu

hanya untuk mengulur ulur kabel (hanya membutuhkan kabel sedikit yaitu

dari bentangan pengukuran). Lintasan yang digunakan pun tidak harus lurus,

dan boleh berbelok belok karena sebenarnya dalam SP ini yang ingin kita

dapatkan adalah Peta isopotensial, sehingga terserah kita mau mengukur

seperti apa asalkan koordinatnya dicatat. Tapi perlu diingat bahwa semua hasil

pengukuran harus direferensikan di 1 titik (titik base) dengan cara aljabar.


4/11

2. Fixed Base

Berbeda dengan metode Leap Frog, pada metode Fixed Base ini prinspinya

adalah 1 kabel berfungsi sebagai base sementara itu kabel satunya digunakan

untuk mengukur secara moving (hanya 1 kabel yang berpindah pindah )

sehingga dalam metode ini kita membutuhkan kabel yang panjang namun

kelebihannya adalah jadi ada koreksi jika hasil pengukuran kita nilainyaberbeda sangat jauh dari nilai potensial yang ada di base. Ada beberapa aturan

jika kita ingin menggunakan metode ini, antara lain :

Letak base berada di luar titik daerah survei

Jaraknya cukup dekat dengan area survei

Diusahakan agar kabelnya cukup

LOOPING

Istilah looping muncul pada metode Leap Frog, karena adanya kekhawatiranakan hasil yang tidak akurat . Jika tidak dilakukan looping, dalam sehari

pengukuran (misal 100 titik) maka kesalahannya bisa mencapai 4 V

(merupakan kesalahan yang terbilang cukup besar dan pasti akan berpengaruh

terhadap data hasil pengukuran).

Kesalahan Pengukuran

1. Adanya Streaming Potential

2. Perubahan Kelembaman

3. Perubahan Suhu Tanah

4.

Perubahan Regional

5. Perubahan konsentrasi CuSO4

6. Kesalahan dalam mencatat yang bisa meliputi tidak ada tanda + - , Salah

tanda (kebalik), belum adanya fiksasi jam agar sama, Tidak membawa peta

lapangan, sehingga kemungkinan lokasinya salah.

IV. ALAT dan BAHAN

Voltmeter dengan impedansi besar , mampu membaca V (-) 2 buah

Porous Pot minimal 4 buah (untuk menghindari polarisasi elektroda)

Kabel dengan panjang 20 m Jam digital yang sinkron minimal 2 buah


5/11

Cangkul kecil

Meter ukur

Air garam atau lumpur

Larutan CuSO4

Kresek hitam

GPS (untuk pengukuran koordinat) Alat tulis untuk mencatat

V. DESAIN SURVEI DAN KONFIGURASI

Desain Survei

Konfigurasi : Leap Frog

Jarak tiap titik : 5 m

Jumlah titik : 25

Line : 1

Arah lintasan

survei

Titik

pengukuran

Koordinat :

UTM

D S

E U

S R

A V

I E

N i


6/11

VI. DATA dan GRAFIK

DATA BASE

No. Waktu Rerata Tanggal Koreksi Jam KeteranganJam Menit Harian

A1 11 20 -15,8 01/11/2014 11:20 0 11:20 Mulai jam 11:20 WIB

A2 11 22 -15,9 01/11/2014 11:22 -0,1 11:22 (+2menit)

A3 11 24 -15,9 01/11/2014 11:24 -0,1 11:24 Cerah berawan

A4 11 26 -15,8 01/11/2014 11:26 0 11:26 Based berada di lapangan

A5 11 28 -15,8 01/11/2014 11:28 0 11:28 CuSO4 nya kurang

A6 11 30 -15,8 01/11/2014 11:30 0 11:30

A7 11 32 -15,8 01/11/2014 11:32 0 11:32 N 15 E

A8 11 34 -15,9 01/11/2014 11:34 -0,1 11:34 Porous Pot pada saat

A9 11 36 -15,9 01/11/2014 11:36 -0,1 11:36 Pengukuran ada yang rusak

A10 11 38 -15,9 01/11/2014 11:38 -0,1 11:38 Northing : 914109

A11 11 40 -15,7 01/11/2014 11:40 0,1 11:40

Easting : 431312

A12 11 42 -15,86 01/11/2014 11:42 -0,06 11:42

A13 11 44 -15,86 01/11/2014 11:44 -0,06 11:44

A14 11 46 -15,9 01/11/2014 11:46 -0,1 11:46

A15 11 48 -15,82 01/11/2014 11:48 -0,02 11:48

A16 11 50 -15,76 01/11/2014 11:50 0,04 11:50 Setelah ditambah CuSO4

A17 11 52 -15,76 01/11/2014 11:52 0,04 11:52

Jumlah Lintasan : 1

Jumlah titik/lintasan :25

Jumlah data : 25

Jarak tiap titik : 5 m

Jarak antar lintasan : 20m

A18 11 54 -15,74 01/11/2014 11:54 0,06 11:54

A19 11 56 -15,72 01/11/2014 11:56 0,08 11:56

A20 11 58 -18,2 01/11/2014 11:58 -2,4 11:58

A21 12 0 -17,8 01/11/2014 12:00 -2 12:00

A22 12 2 -17,56 01/11/2014 12:02 -1,76 12:02

A23 12 4 -17,46 01/11/2014 12:04 -1,66 12:04

A24 12 6 -17,24 01/11/2014 12:06 -1,44 12:06

A25 12 8 -17,08 01/11/2014 12:08 -1,28 12:08

Elevasi : 153 m


7/11

DATA MOVING

No.Nama Waktu

TandaPotensial Terukur

Rerata TanggalElevasi

(m)Keterangan Northing Easting

Titik Jam Menit V1 V2 V3 V4 V5

1 B1 11 20 (+) 32,5 32,4 32,3 32,3 32,2 32,34 01/11/2014 11:20 153 Mulai 11:20 WIB 9141020 431288

2 B2 11 23 (-) 16,8 16,7 16,7 16,6 16,5 16,66 01/11/2014 11:23 153 (+2menit) 9141015,042 431286,25

3 B3 11 26 (+) -18,3 -18,3 -18,3 -18,4 -18,3 -18,32 01/11/2014 11:26 153 Cerah berawan 9141010,083 431284,5

4 B4 11 29 (-) 12,5 12,6 12,7 12,9 13,5 12,84 01/11/2014 11:29 153 Based di lapangan 9141005,125 431282,75

5 B5 11 32 (+) -7,53 -7,45 -7,38 -7,33 -7,31 -7,4 01/11/2014 11:32 153 CuSO4 nya kurang 9141000,167 431281

6 B6 11 35 (+) 15,3 15,2 15,2 15,2 15,2 15,22 01/11/2014 11:35 153 9140995,208 431279,25

7 B7 11 38 (-) 20 19,9 19,9 19,8 19,8 19,88 01/11/2014 11:38 153 N 15 E 9140990,25 431277,5

8 B8 11 41 (+) -21,1 -21 -20,9 -20,8 -20,8 -20,92 01/11/2014 11:41 153 Porous Pot pada saat 9140985,292 431275,75

9 B9 11 45 (-) -5,2 -5,2 -5,2 -5,2 -5,2 -5,2 01/11/2014 11:45 153 Pengukuran ada yang 9140980,333 431274

10 B10 11 46 (+) -39,7 -39,6 -39,4 -39,3 -39,2 -39,44 01/11/2014 11:46 153 rusak 9140975,375 431272,25

11 B11 11 51 (+) -49 -48,8 -48,6 -48,5 -48,3 -48,64 01/11/2014 11:51 153 9140970,417 431270,5

12 B12 11 53 (-) 21,6 21,7 21,8 21,9 22 21,8 01/11/2014 11:53 153 9140965,458 431268,75

13 B13 11 54 (+) 46,6 46,7 46,7 46,7 46,7 46,68 01/11/2014 11:54 153 9140960,5 431267

14 B14 11 55 (-) 5,1 5 4,9 4,9 4,9 4,96 01/11/2014 11:55 153 9140955,542 431265,25

15 B15 11 58 (+) 5,5 5,7 5,8 5,9 6 5,78 01/11/2014 11:58 153 9140950,583 431263,5

16 B16 12 2 (+) 1,3 1,3 1,3 1,3 1,3 1,3 01/11/2014 12:02 153 ditambah CuSO4 9140945,625 431261,75

17 B17 12 4 (-) -5,8 -5,9 -6 -6 -6 -5,94 01/11/2014 12:04 153 9140940,667 431260

18 B18 12 5 (+) 13,5 13,6 13,7 13,7 13,7 13,64 01/11/2014 12:05 153 9140935,708 431258,25

19 B19 12 7 (-) 15,1 15 14,9 14,8 14,8 14,92 01/11/2014 12:07 153 9140930,75 431256,5

20 B20 12 9 (+) 15 14,9 14,9 14,9 14,9 14,92 01/11/2014 12:09 153 9140925,792 431254,7521 B21 12 10 (+) 8,5 8,4 8,4 8,4 8,4 8,42 01/11/2014 12:10 153 9140920,833 431253

22 B22 12 12 (-) 24 24 24 24 24 24 01/11/2014 12:12 153 9140915,875 431251,25

23 B23 12 14 (+) 12 12,1 12,1 12,1 12,1 12,08 01/11/2014 12:14 153 9140910,917 431249,5

24 B24 12 15 (-) 26,7 26,8 27 27,2 27,3 27 01/11/2014 12:15 153 9140905,958 431247,75

25 B25 12 16 (+) 42,2 42,3 42,4 42,5 42,6 42,4 01/11/2014 12:16 153 9140901 431246


8/11

DATA HASIL OLAHAN

No.Waktu

Tanda RerataElevasi

TanggalKoreksi Terkoreksi

Leap FrogJam Menit (m) Harian Harian

1 11 20 (+) 32,34 153 01/11/2014 11:20 0 32,34 0

2 11 23 (-) 16,66 153 01/11/2014 11:23 -0,1 16,76 32,34

3 11 26 (+) -18,32 153 01/11/2014 11:26 0 -18,32 15,58

4 11 29 (-) 12,84 153 01/11/2014 11:29 0 12,84 -2,74

5 11 32 (+) -7,4 153 01/11/2014 11:32 0 -7,4 -15,58

6 11 35 (-) 15,22 153 01/11/2014 11:35 -0,1 15,32 -22,98

7 11 38 (+) 19,88 153 01/11/2014 11:38 -0,1 19,98 -38,3

8 11 41 (-) -20,92 153 01/11/2014 11:41 0,1 -21,02 -18,32

9 11 45 (+) -5,2 153 01/11/2014 11:45 -0,06 -5,14 2,7

10 11 46 (-) -39,44 153 01/11/2014 11:46 -0,1 -39,34 -2,44

11 11 51 (+) -48,64 153 01/11/2014 11:51 0,04 -48,68 36,9

12 11 53 (-) 21,8 153 01/11/2014 11:53 0,04 21,76 -11,78

13 11 54 (+) 46,68 153 01/11/2014 11:54 0,06 46,62 -33,54

14 11 55 (-) 4,96 153 01/11/2014 11:55 0,06 4,9 13,08

15 11 58 (+) 5,78 153 01/11/2014 11:58 -2,4 8,18 8,18

16 12 2 (-) 1,3 153 01/11/2014 12:02 -1,76 3,06 16,36

17 12 4 (+) -5,94 153 01/11/2014 12:04 -1,66 -4,28 13,3

18 12 5 (-) 13,64 153 01/11/2014 12:05 -1,66 15,3 9,02

19 12 7 (+) 14,92 153 01/11/2014 12:07 -1,44 16,36 -6,2820 12 9 (-) 14,92 153 01/11/2014 12:09 -1,28 16,2 10,08

21 12 10 (+) 8,42 153 01/11/2014 12:10 -1,28 9,7 -6,12

22 12 12 (-) 24 153 01/11/2014 12:12 -1,28 25,28 3,58

23 12 14 (+) 12,08 153 01/11/2014 12:14 -1,28 13,36 -21,7

24 12 15 (-) 27 153 01/11/2014 12:15 -1,28 28,28 -8,34

25 12 16 (+) 42,4 153 01/11/2014 12:16 -1,28 43,68 -36,62


9/11

Kemungkinan Letak Kebocoran Pipa


10/11

VII. PEMBAHASAN

Pada praktikum Metode Geoelektrisitas dan Elektromagnetik sesi lapangan

kali ini praktikan ditugaskan untuk mengetahui karakteristik potensial di area survei

GSP Sayap Barat UGM dengan Metode Self Potential (SP). Pengukuran dilakukan

pada 1 lintasan survei yang terdiri dari 25 titik dan jarak per titiknya masing masing

5 meter dengan menggunakan metode Leap Frog. Akusisi data dilakukan selamaproses perpindahan (Moving) dan pada Base. Looping sengaja dilakukan dalam

metode ini untuk menghilangkan adanya efek Background Potential (BP) akibat

moving. Pencatatan data potensial pada Base SP dilakukan tiap 2 menit sekali .

Sementara untuk pencatatan pada data lapangannya dilakukan menyesuaikan waktu

perpindahan dari 1 titik ke titik selanjutnya, sehingga waktunya pun bervariasi.

Setelah dilakukan proses pengolahan data, didapatkan hasil grafik SP sebagai

fungsi waktu dan Peta Isopotensial. Pada grafik SP Moving dapat terlihat disitu bahwa

pada awal awal fluktuasi grafiknya masih relatif stabil, namun menjelang ke tengah

terjadi penurunan yang disusul dengan adanya kenaikan yang cukup signifikan, setelah

itu baru grafik berfluktuasi relatif stabil lagi namun cenderung nilai potensialnya

meningkat. Dari analisis yang pertama , yaitu analisis grafik ini, praktikan curiga jika

pada area survei terdapat indikasi bahwa di bawah permukaan terdapat down stream

(aliran air) sepanjang lintasan survei yang membujur dari selatan ke utara dan

dihubungkan melalui pipa. Namun pada bagian tengah area survei kemungkinan

terjadi kebocoran pipa sehingga grafiknya pun menurun dan terjadi shifting pada peta

isopotensial. Kemungkinan ini didukung juga dengan analisis 2 dengan menggunakan

Peta Isopotensial. Pada Peta Isopotensial dapat terlihat bahwa di tengah area survei

terjadi shifting (peralihan nilai dari + ke, - ) karena adanya pipa yang bocor dan

menyebabkan keluarnya air. Kemudian disini mengapa shiftingnya dari nilai positif(+) ke negatif ( - ), kemungkinan besarnya adalah karena pipa aliran air bawah

permukaan yang digunakan diasumsikan berjenis pipa jenis lama (pipa besi) yang

bahannya berasal dari iron cast dan memiliki nilai konduktifitas 66900 Kw/Mk .

Sementara itu air nilai konduktifitasnya 0,55 Kw/Mk. Sehingga disini pipa jauh lebih

konduktif dibandingkan dengan air, jika terjadi kebocoran pipa, maka otomatis nilai

potensial yang mula-mula besar (+ karena adanya potensial diri dari pipa besi ) akan

menjadi langsung turun (- karena permukaan pipa nya bocor dan mengeluarkan air

yang sebagaimana kita tahu air itu konduktifitasnya kecil sehingga akan menyamarkan

potensial diri dari pipa besi dan digantikan dengan nilai potensial diri air) . Kemudian

alasan mengapa praktikan lebih yakin dengan asumsi kebocoran pipa, karena jika

merujuk pada penyebab lain seperti adanya zona patahan atau adanya mineralisasi di

tengah area survei, maka anggapan itu dinilai terlalu tinggi, karena jika dilihat dari

Lokasi Administrasi nya, daerah GSP UGM itu topografinya datar, dan merupakan

salah satu maskot area UGM, jika disitu terdapat zona mineralisasi ataupun endapan

sulfida/ metal (karena graiknya yang menurun . Nb: jika grafiknya naik berarti ada

indikasi adanya retakan atau aquifer) , maka pasti wilayah tersebut sudah dieksplorasi

dan dieksploitasi sejak lama. Sebenarnya ada lagi alasan lain yang mungkin logis,

yaitu adanya sampah kaleng / logam , lubang serapan air tanah, gorong-gorong,

ataupun kabel besar yang semuanya terletak di dalam tanah. Namun jika dirunut satu

persatu, jika alasannya adalah karena adanya timbunan logam/sampah kaleng, maka


11/11

seharusnya timbunanya muncul paling tidak 1 atau 2 cm di permukaan. Jika alasannya

adalah serapan air tanah, maka seharusnya grafiknya yang ada di tengah itu naik,

karena konduktiitasn yang makin meningkat. Dan jika alasannya adalah gorong

gorong, maka di tengah itu seharusnya tidak ada shifting dan potensialnya relatif tidak

begitu kontras perbedaannya. Untuk alasan kabel besar bawah permukaan, dirasa

kurang tepat juga karena disini parameter yang diukur adalah nilai potensial diri bukankonduktifitas kabel atau semacamnya. Sehingga alasan yang paling tepat menurut

praktikan adalah adanya kebocoran pipa yang melintang entah dari Barat ke Timur

ataupun membujur dari Utara ke Selatan, terdapat 2 kemungkinan.

Pada area survei yang terletak di GSP Sayap Barat UGM ini, wilayahnya

cukup konduktif, mengapa demikian, alasannya adalah karena adanya polarisasi yaitu

pengkutuban muatan dimana muatan + akan terkumpul pada elektroda positif (katoda)

dan muatan akan terkumpul pada elektroda negatfif (anoda). Nah proses

Polarisasinya itu sendiri dapat terlihat pada grafik yang ditandai dengan adanya

Shifting di area tengah wilayah Survei. Polarisasi sangat berhubungan dnegan

kekonduktifan suatu benda, karena pada umumnya polarisasi itu hanya dapat terjadi

pada suatu benda yang bersiat konduktif. Itulah mengapa alasan dalam survei SP ini

elektroda yang digunakan adalah Porous Pot. Karena Porous Pot mampu mencegah

terjadinya polarisasi. Kemudian pada saat akuisisi data pada keterangan data lapangan

maupun data base, ada penambahan larutan CuSO4 pada saat saat tertentu yaitu

ketika larutan dirasa mau habis dan menyebabkan hasil bacaan agak berubah kontras.

Hal ini dilakukan agar tidak terjadi ionisasi yang menyebabkan terjadinya polarisasi

sehingga elektroda logam dicelupkan pada larutannya sendiri.

Meskipun terdapat beberapa kemungkinan kemungkinan dalam interpretasi

data SP ini, namun praktikan merasa bahwa praktikum ini cukup berhasil menjawab

tujuan yang diinginkan, karena dengan adanya praktikum ini, praktikan kini lebih

memahami bagaimana proses akuisisi , pengolahan, dan interpretasi survei Geofisika

dengan metode Self Potential.

VIII. KESIMPULAN

1. Pada area survei yang terletak di GSP Sayap Barat UGM, nilai potensial yang

didapatkan berkisar antara -48,64 mV s.d. 46,68 mV

2. Wilayah area survei bersifat konduktif

3. Pada daerah tengah area survei kemunginan terdapat kebocoran pipa aliran air

bawah permukaan. Hal ini ditandai dengan terjadinya Shifting pada grafik

4. Berdasarkan Peta Isopotensial dapat diketahui bahwa nilai potensial area survei

(selain lokasi kebocoran pipa) relatif menurun dari Utara ke Selatan

IX. REFERENSI

Revil, A dan Jerdani, A. 2013. The Self-Potential Method : Theory and

Applications in Enviromental Geosciences. Cambridge : Cambridge University Press.

Hartantyo, E. 2013. Slide Presentasi Interpretasi Data SP. Yogyakarta :

Laboratorium Geofisika Universitas Gadjah Mada.

[lap.prakt.] self potential

Documents