metode induksi polarisasi untuk lingkungan

Download Metode Induksi Polarisasi Untuk Lingkungan

Post on 25-Sep-2015

31 views

Category:

Documents

18 download

Embed Size (px)

DESCRIPTION

metode IP

TRANSCRIPT

METODE INDUKSI POLARISASI UNTUK LINGKUNGAN (Geofisika Teknik Lingkungan)

METODE INDUKSI POLARISASI UNTUK LINGKUNGAN(Geofisika Teknik Lingkungan)

Oleh

Achmadi Hasan Nasution (1115051002)

outlinePengertian IPPrinsip Kerja IPSistem IPContoh Studi Kasus

PENGERTIAN Metode polarisasi terimbas (IP) merupakan salah satu dari metode geolistrik yang didasarkan oleh konsep kelistrikan pada masalah kebumian. Akan tetapi metode ini juga memiliki kaitan yang erat terhadap metode tahanan jenis karena pada hakekatnya metode IP adalah pengembangan lebih lanjut dari metode tahanan jenis yang mampu memberikan informasi tambahan ketika tidak ditemukan kontras tahanan jenis yang memadai. Manfaat dari alat IP yakni antara lain Eksplorasi air tanah, Mitigasi gerakan tanah (longsor), Investigasi Geoteknik, Eksplorasi mineral, Studi lingkungan (pencemaran air tanah), Arkeologi.

PRINSIP KERJA IP Pada prinsipnya metode IP merupakan suatu metode yang mendeteksi terjadinya polarisasi listrik pada permukaan mineral-mineral logam di bawah permukaan bumi (Summer, J.L. 1967). Metode ini dapat mendeteksi adanya anomali resistivitas meski dalam jumlah yang sangat kecil, yang tidak terdeteksi oleh metode lain. Biasanya konfigurasi yang tepat untuk pengukuran ini adalah dipole-dipole karena dapat memberikan hasil variasi tahanan jenis dan chargeability-nya ke arah vertikal dan horizontal.

Umumnya, baik pengukuran IP dan resistivitas dilakukan secara bersamaan selama survei. Sehingga kedalaman survei ditentukan oleh spasi elektroda .

Gambar di atas dapat dijelaskan, besarnya nilai polarisasi adalah pada luasan area berwarna orange yang merupakan integral dari t2 dan t1 terhadap nilai potensial, dari hasil perhitungan diatas akan dihasilkan suatu nilai parameter IP yaitu chargeability yanSISTEM IPInduksi polarisasi merupakan efek kapasitansi atau chargeability, yang ditunjukkan oleh elektrik bahan konduktif. Sebuah hp 4 - pointlight dengan menggunakan daya tinggi induksi polarisasi bumi pada resistivity meter. Pengukuran IP dilakukan dimana pulsa arus listrik ke dalam bumi pada satu atau dua interval kedua melalui elektroda logam. Mineral konduktif disebarkan dalam tanah lalu menyalurkan energi listrik yang tersimpan selama siklus jeda. Tingkat kerusakan debit diukur dengan penerima IP. Tegangan kerusakan nol tidak ada yang terpolarisasi di bahan ini.

Apabila dalam medium banyak terjadi polarisasi karena pengaruh arus yang dilewatkan padanya, maka beda potensial terukur pada elektroda potensial tersebut tidak segera menjadi nol pada saat arus dimatikan, melainkan timbul potential decay yang akan menjadi nol dalam waktu beberapa detik atau sampai menit. Peristiwa ini bukan disebabkan oleh induksi elektromagnetik (karena induksi elektromagnetik akan hilang hanya dalam beberapa mikrodetik), tetapi disebabkan oleh proses elektrokimia yang terjadi pada daerah yang banyak mengandung senyawa logam.Polarsisasi Elektroda, dijelaskan pada Gambar disamping bahwa pergerakan ion-ion ketika kedua sisinya dialirkan arus. Pada bagian A menggambarkan arus yang mengalir pada seluruh ruang pori-pori yang terisi larutan tanpa adanya sumbatan butiran mineral. mineral logam yang mempunyai jaring pembatas yang saling berlawanan. Peristiwa ini dinamakan elektrolisis dimana ketika arus mengalir dan sebuah elektron berpindah tempat di antara logam dan larutan ion-ion pada bidang batas, dalam proses kimiafisika efek tersebut dinamakan polarisasi elektroda atau electrode polarization .

Gambar 2.2 Proses polarisasi elektroda (Reynolds,1997)Fenomena Induksi Polarisasi ( IP ) berasal dari elektrokimia, dan tergantung pada karakteristik permukaan dari struktur pori. Metode ini mengukur chargeability dari tanah, yaitu seberapa baik bahan yang cenderung mempertahankan muatan listrik. Parameter chargeability tergantung pada kedua mekanisme polarisasi permukaan dan bagian terbesar (volumetrik) konduksi mekanisme. Akibatnya, parameter yang mengkuantifikasi besarnya permukaan polarisasi chargeability dinormalisasi, dan didefinisikan sebagai chargeability dibagi dengan besarnya resistivitas. Chargeability normalisasi dan konten tanah liat diperluas untuk interpretasi 1 - D dan 2 D disurvei lapangan IP.

STUDI KASUS DAN PEMBAHASANInterpretasi induksi polarisasi untuk karakterisasi bawah permukaan daerah Obadore, Lagos State, Nigeria.

Kasus pertama didalam penelitian A.A Alabi, A.S Ogungbe dkk. mempelajari mengenai pencitraan induksi polarisasi (IP) yang dilakukan di Obadore daerah Ojo, Lagos State, Nigeria untuk mengevaluasi metode IP tersebut dengan menganalisis sifat struktur bawah permukaan. Lagos State terletak di Selatan - barat Nigeria dan formasi ini terjadi ditemukan dalam seri sedimen. Daerah Lagos ini ditujukan untuk menentukan nilai IP dalam menyelesaikan variabilitas litologinya. Dalam survei 2 - D, konduktivitas jelas dan data chargeability dinormalisasi digunakan untuk segmen gambar ke zona yang relatif tanah liat-bebas dan tanah liat-subur. Pendekatan yang serupa akhirnya dapat digunakan untuk memprediksi variasi relatif dalam isi bawah permukaan tanah liat, salinitas dan kemungkinan konsentrasi kontaminan.

Profil diperoleh di daerah penelitian dengan menggambarkan gambar dua lapisan ; lapisan pertama yang tetap dan chargeability cukup tinggi dengan tanda-tanda di kedalaman 20m yang menunjukkan pembentukan pasir. Lapisan kedua diperkirakan menjadi tanah liat dengan efek IP rendah dengan mengamati berbagai kedalaman untuk semua profil. Sebuah efek IP yang kuat diamati dalam sedimen yang mengandung lempung disebarkan pada permukaan biji-bijian yang lebih besar . Oleh karena itu , pasir serpih / debu dan pasir serpih biasanya menampilkan efek IP besar. Sebaliknya , tanah liat yang padat biasanya berhubungan dengan efek IP rendah, seperti konduksi ohmik yang mendominasi arus. Efek IP yang kecil terkait dengan pasir bersih dan kerikil.

Berdasarkan hasil analisis data yang disesuaikan dengan hasil referensi induksi potensial dan kondisi geologi pada studi kasus pertama yang membahas studi kasus interpretasi induksi polarisasi (IP) untuk karakterisasi bawah permukaan di daerah Obadore, Lagos State menghasilkan data chargeability yang diperoleh dengan memplotkan nilai-nilai terhadap pemisahan elektroda.Hasil 1-D IP pencitraan sounding ini disajikan sebagai kurva chargeability pada Gambar 3.1 yakni pada profil pertama. The 1-D sounding tidak memiliki resolusi yang cukup untuk membedakan berbagai sedimen lapisan. Namun, nilai-nilai chargeability yang diplot dapat berhubungan berdasarkan bentuk umum signature / tanda yang ditampilkan. Pada wilayah studi kasus pertama, semua profiles digambarkan dua lapisan ; lapisan pertama dimodelkan dengan konsisten tanda-tanda pada kedalaman (AB/2) antara 1-25 m kecuali untuk Profil 1 ( tertera pada Gambar 3.1 Kurva induksi polarisasi pada profil 1) atas 25 m, model ini juga memprediksi chargeability cukup tinggi, dapat menunjukkan sedimen tanah liat.

Gambar 3.1 Kurva induksi polarisasi pada profil 1Peningkatan efek IP atau nilai chargeability diamati pada kedalaman (AB/2) dari 32m dan 100m di profil 2 ( tertera pada Gambar 3.2 Kurva induksi polarisasi pada profil 2). Berdasarkan penafsiran kita pada tanda tanda chargeability di wilayah studi , kurva menggambarkan sedimen pasir yang diperkirakan pada 20m dengan indikasi liat pasir dan sedimen berpasir - tanah liat. Profil 1 menunjukkan efek IP yang kuat di berbagai kedalaman. Efek IP Rendah menunjukkan sedimen liat diperkirakan di berbagai kedalaman untuk semua profil.

Gambar 3.2 Kurva induksi polarisasi pada profil 2Penerapan domain waktu induksi polarisasi untuk pemetaan dari litotipe di lokasi penimbunan limbahKasus kedua didalam penelitian A.Gazoty, E.Auken, J.Pedersen, G.Fiandaca, dkk. mempelajari mengenai penerapan domain waktu induksi polarisasi untuk pemetaan dari litotipe di lokasi penimbunan limbah di daerah Horlokke, Denmark (bisa dilihat pada lampiran Gambar 3.3) Penelitian ini bertujuan untuk menggambarkan dan melihat karakteristik dinonaktifkan Hrlkke TPA dan tubuh limbah dengan akurasi yang tinggi. Dapat juga menunjukkan bagaimana penerapan antara DC resistivitas, IP dan sinar gamma logging memungkinkan litologi suatu deskripsi daerah setempat yang akan dibangun dan menggambarkan lapisan geologi yang berbeda dengan kandungan tanah liat yang tinggi di variabel resolusi.

Gambar 3.3 Daerah survei. (a) Lokasi Vojens di bagian selatan dari Denmark. (b) bagian IP / DC (titik-titik kuning) dilakukan pada Hrlkke TPA (area kuning). Titik-titik merah menunjukkan lubang bor ; titik-titik putih merujuk pada lokasi log gamma, dan garis putus-putus sesuai geologi cross-section. Sedangkan lokasi DAS sekitar 1,5 km sebelah timur dari peta.

Pemetaan TPA Hasil inversi untuk empat bagian yang melintasi TPA dapat dilihat pada Gambar 3.4. Karena relevansi parameter M0 untuk menggambarkan area TPA , seperti yang ditunjukkan oleh Auken et al. (2011). Dalam area TPA, yang model chargeability dapat dibagi menjadi tiga lapisan. Lapisan pertama ketebalannya yakni 3-5m, dengan chargeability kira-kira 10mVV-1. Di bawahnya, lapisan kedua dari ketebalan 5-20m menampilkan sinyal chargeability tinggi hingga 500mVV-1. Lapisan dalam ketiga model memiliki agak seragam chargeability dari 10-30mVV-1. Gambar 3.4 Inversi bagian dalam chargeability melintasi TPA dengan lubang bor yang ditumpangkan. TPA ini ditujukan dengan tanda panah dengan tinggi chargeability yakni berwarna merah.

Gambar 3.5 Model kualitatif yang diperoleh dari pengukuran geofisika pada bagian yang melintasi TPA dari barat ke timur (tidak menggunakan skala).

KesimpulanDari beberapa studi kasus tersebut, dapat disimpulkan bahwa :1. Metode IP adalah salah satu metode geofisika yang relatif baru dan sedang berkembang pesat terutama dalam bidang pertambangan yaitu eksplo