paper metode geolistrik

8/14/2019 Paper Metode Geolistrik

http://slidepdf.com/reader/full/paper-metode-geolistrik 1/13

PAPER PRAKTIKUM GEOFISIKA

GEOLISTRIK

Disusun Oleh:

Cita Hayu Visisha

2!!"!!"#

PROGRAM STUDI TEK$IK GEOLOGI

FAKULTAS TEK$IK

U$IVERSITAS DIPO$EGORO

SEMARA$G

MEI 2!"



Met%&e Ge%list'i(

Penggunaan geolistrik pertama kali dilakukan oleh Conrad Schlumberger

pada tahun 1912. Geolistrik merupakan salah satu metoda geofisika untuk

mengetahui perubahan tahanan jenis lapisan batuan di bawah permukaan tanah

dengan cara mengalirkan arus listrik DC !Direct Current"# $ang mempun$ai

tegangan tinggi ke dalam tanah. %njeksi arus listrik ini menggunakan 2 buah

!&lektroda 'rus" ' dan ( $ang ditancapkan ke dalam tanah dengan jarak tertentu.

Semakin panjang jarak elektroda '( akan men$ebabkan aliran arus listrik bisa

menembus lapisan batuan lebih dalam.

Dengan adan$a aliran arus listrik tersebut maka akan menimbulkan

tegangan listrik di dalam tanah. )egangan listrik $ang terjadi di permukaan tanah

diukur dengan penggunakan multimeter $ang terhubung melalui 2 buah

!&lektroda )egangan" * dan + $ang jarakn$a lebih pendek dari pada jarak

elektroda '(. (ila posisi jarak elektroda '( diubah menjadi lebih besar maka

tegangan listrik $ang terjadi pada elektroda *+ ikut berubah sesuai dengan

informasi jenis batuan $ang ikut terinjeksi arus listrik pada kedalaman $ang lebih besar.

Dengan asumsi bahwa kedalaman lapisan batuan $ang bisa ditembus oleh

arus listrik ini sama dengan separuh dari jarak '( $ang biasa disebut '(,2 bila

digunakan arus listrik DC murni#- maka diperkirakan pengaruh dari injeksi aliran

arus listrik ini berbentuk setengah bola dengan jarijari '(,2.



Ca'a Ke')a Met%&e Ge%list'i(

/mumn$a metoda geolistrik $ang sering digunakan adalah $ang

menggunakan 0 buah elektroda $ang terletak dalamsatu garis lurus serta simetris

terhadap titik tengah- $aitu 2 buah elektroda arus '(# di bagian luar dan 2 buah

elektroda ntegangan *+# di bagian dalam.

ombinasi dari jarak '(,2- jarak *+,2- besarn$a arus listrik $ang

dialirkan serta tegangan listrik $ang terjadi akan didapat suatu harga tahanan jenis

semu !'pparent esisti3it$"#. Disebut tahanan jenis semu karena tahanan jenis

$ang terhitung tersebut merupakan gabungan dari ban$ak lapisan batuan di bawah

permukaan $ang dilalui arus listrik.

(ila satu set hasil pengukuran tahanan jenis semu dari jarak '( terpendek sampai

$ang terpanjang tersebut digambarkan pada grafik logaritma ganda dengan jarak

'(,2 sebagai sumbu4 dan tahanan jenis semu sebagai sumbu 5- maka akan

didapat suatu bentuk kur3a data geolistrik. Dari kur3a data tersebut bisa dihitung

dan diduga sifat lapisan batuan di bawah permukaan.

Ke*unaan Ge%list'i(

*engetahui karakteristik lapisan batuan bawah permukaan sampai

kedalaman sekitar 677 m sangat berguna untuk mengetahui kemungkinan adan$a

lapisan akifer $aitu lapisan batuan $ang merupakan lapisan pembawa air.

/mumn$a $ang dicari adalah !confined a8uifer" $aitu lapisan akifer $ang diapit

oleh lapisan batuan kedap air misaln$a lapisan lempung# pada bagian bawah dan

bagian atas. !Confined" akifer ini mempun$ai !recharge" $ang relatif jauh-

sehingga ketersediaan air tanah di bawah titik bor tidak terpengaruh oleh

perubahan cuaca setempat.

Geolistrik ini bisa untuk mendeteksi adan$a lapisan tambang $ang

mempun$ai kontras resisti3itas dengan lapisan batuan pada bagian atas dan

bawahn$a. (isa juga untuk mengetahui perkiraan kedalaman !bedrock" untuk

fondasi bangunan.



*etoda geolistrik juga bisa untuk menduga adan$a panas bumi geotermal# di

bawah permukaan. an$a saja metoda ini merupakan salah satu metoda bantu dari

metoda geofisika $ang lain untuk mengetahui secara pasti keberadaan sumber

panas bumi di bawah permukaan.

K%n+i*u'asi

*etoda geolistrik terdiri dari beberapa konfigurasi- misaln$a $ang ke 0

buah elektrodan$a terletak dalam satu garis lurus dengan posisi elektroda '( dan

*+ $ang simetris terhadap titik pusat pada kedua sisi $aitu konfigurasi :enner

dan Schlumberger. Setiap konfigurasi mempun$ai metoda perhitungan tersendiriuntuk mengetahui nilai ketebalan dan tahanan jenis batuan di bawah permukaan.

*etoda geolistrik konfigurasi Schlumberger merupakan metoda fa3orit $ang

ban$ak digunakan untuk mengetahui karakteristik lapisan batuan bawah

permukaan dengan bia$a sur3ei $ang relatif murah.

/mumn$a lapisan batuan tidak mempun$ai sifat homogen sempurna-

seperti $ang dipers$aratkan pada pengukuran geolistrik. /ntuk posisi lapisan

batuan $ang terletak dekat dengan permukaan tanah akan sangat berpengaruh

terhadap hasil pengukuran tegangan dan ini akan membuat data geolistrik menjadi

men$impang dari nilai sebenarn$a. 5ang dapat mempengaruhi homogenitas

lapisan batuan adalah fragmen batuan lain $ang men$isip pada lapisan- faktor

ketidakseragaman dari pelapukan batuan induk- material $ang terkandung pada

jalan- genangan air setempat- perpipaan dari bahan logam $ang bisa menghantar

arus listrik- pagar kawat $ang terhubung ke tanah dsbn$a.

!Spontaneous Potential" $aitu tegangan listrik alami $ang umumn$a

terdapat pada lapisan batuan disebabkan oleh adan$a larutan penghantar $ang

secara kimiawi menimbulkan perbedaan tegangan pada mineralmineral dari

lapisan batuan $ang berbeda juga akan men$ebabkan ketidakhomogenan lapisan

batuan. Perbedaan tegangan listrik ini umumn$a relatif kecil- tetapi bila digunakan

konfigurasi Schlumberger dengan jarak elektroda '( $ang panjang dan jarak *+

$ang relatif pendek- maka ada kemungkinan tegangan listrik alami tersebut ikut

men$umbang pada hasil pengukuran tegangan listrik pada elektroda *+-

sehingga data $ang terukur menjadi kurang benar.



/ntuk mengatasi adan$a tegangan listrik alami ini hendakn$a sebelum

dilakukan pengaliran arus listrik- multimeter diset pada tegangan listrik alami

tersebut dan kedudukan awal dari multimeter dibuat menjadi nol. Dengan

demikian alat ukur multimeter akan menunjukkan tegangan listrik $ang benar

benar diakibatkan oleh pengiriman arus pada elektroda '(. *ultimeter $ang

mempun$ai fasilitas seperti ini han$a terdapat pada multimeter dengan akurasi

tinggi.

K%n+i*u'asi Wenner

onfigurasi :enner

eunggulan dari konfigurasi :enner ini adalah ketelitian pembacaan

tegangan pada elektroda *+ lebih baik dengan angka $ang relatif besar karena

elektroda *+ $ang relatif dekat dengan elektroda '(. Disini bisa digunakan alat

ukur multimeter dengan impedansi $ang relatif lebih kecil.

Sedangkan kelemahann$a adalah tidak bisa mendeteksi homogenitas

batuan di dekat permukaan $ang bisa berpengaruh terhadap hasil perhitungan.

Data $ang didapat dari cara konfigurasi :enner- sangat sulit untuk

menghilangkan factor non homogenitas batuan- sehingga hasil perhitungan

menjadi kurang akurat.

K%n+i*u'asi S,hlu-.e'*e'

Pada konfigurasi Schlumberger idealn$a jarak *+ dibuat sekecil

keciln$a- sehingga jarak *+ secara teoritis tidak berubah. )etapi karena

keterbatasan kepekaan alat ukur- maka ketika jarak '( sudah relatif besar maka

jarak *+ hendakn$a dirubah. Perubahan jarak *+ hendakn$a tidak lebih besar

dari 1,; jarak '(.

http://ptbudie.files.wordpress.com/2010/12/konfigurasi-wenner.jpg



onfigurasi Schlumberger

elemahan dari konfigurasi Schlumberger ini adalah pembacaan

tegangan pada elektroda *+ adalah lebih kecil terutama ketika jarak '( $ang

relatif jauh- sehingga diperlukan alat ukur multimeter $ang mempun$ai

karakteristik !high impedance" dengan akurasi tinggi $aitu $ang bisa mendispla$

tegangan minimal 0 digit atau 2 digit di belakang koma. 'tau dengan cara lain

diperlukan peralatan pengirim arus $ang mempun$ai tegangan listrik DC $ang

sangat tinggi.

Sedangkan keunggulan konfigurasi Schlumberger ini adalah kemampuan

untuk mendeteksi adan$a nonhomogenitas lapisan batuan pada permukaan- $aitu

dengan membandingkan nilai resisti3itas semu ketika terjadi perubahan jarak

elektroda *+,2.'gar pembacaan tegangan pada elektroda *+ bisa diperca$a- maka

ketika jarak '( relatif besar hendakn$a jarak elektroda *+ juga diperbesar.

Pertimbangan perubahan jarak elektroda *+ terhadap jarak elektroda '( $aitu

ketika pembacaan tegangan listrik pada multimeter sudah demikian kecil-

misaln$a 1.7 milli<olt.

/mumn$a perubahan jarak *+ bisa dilakukan bila telah tercapai

perbandingan antara jarak *+ berbanding jarak '( = 1 > 27. Perbandingan $ang

lebih kecil misaln$a 1 > ;7 bisa dilakukan bila mempun$ai alat utama pengirim

arus $ang mempun$ai keluaran tegangan listrik DC sangat besar- katakanlah 1777

<olt atau lebih- sehingga beda tegangan $ang terukur pada elektroda *+ tidak

lebih kecil dari 1.7 milli<olt.

http://ptbudie.files.wordpress.com/2010/12/konfigurasi-schlumberger.jpg



Parameter $ang diukur >

1. ?arak antara stasiun dengan elektrodaelektroda '(,2 dan *+,2#

2. 'rus %#

6. (eda Potensial @ <#

Parameter $ang dihitung >

1. )ahanan jenis #

2. Aaktor geometrik #

6. )ahanan jenis semu B #Cara intepretasi Schlumberger adalah dengan metode pen$amaan ku3a

kur3a matching #. 'da 6 tiga# macam kur3a $ang perlu diperhatikan dalam

intepretasi Schlumberger dengan metode pen$amaan kur3a- $aitu >

• ur3a (aku

• ur3a (antu- terdiri dari tipe - '- dan

• ur3a apangan

/ntuk mengetahui jenis kur3a bantu $ang akan dipakai- perlu diketahui bentuk

umum masingmasing kur3a lapangann$a.

• ur3a bantu - menunjukan harga B minimum dan adan$a 3ariasi 6

lapisan dengan B1 E B2 F B6.

• ur3a bantu '- menunjukkan pertambahan harga B dan 3ariasi lapisan

dengan B1 F B2 F B6.

• ur3a bantu- menunjukan harga B maksimum dan 3ariasi lapisan

dengan B1 F B2 E B6.



• ur3a bantu - menunjukan penurunan harga B $ang seragam > B1 E B2 E

B6

ur3aur3a (antu Dalam *etode Pen$amaan ur3a Schlumberger

'latalat $ang digunakan > kertas kalkir,mika plastik- kertas double log - marker

P.

• Plot nilai '(,2 3s B pada mika plastik diatas double log . '(,2 sebagai

absis dan B sebagai ordinat.

• (uat kur3a lapangan dari titiktitik tersebut secara smooth tidak selalu

harus melalui titiktitik tersebut- untuk itu perlu dilihat pen$ebaran titiktitikn$a

secara keseluruhan#.

• Pilih kur3a (antu apa saja $ang sesuai dengan setiap bentukan kur3a

lapangan.

• etakkan kur3a lapangan diatas kur3a baku- cari nilai P1 merupakan

kedudukan >• d1"-B1" kedalaman terukur- tahanan jenis terukur#

• d1" = kedalaman lapisan perama = sebagai absis

• B1 = tahanan jenis lapisan pertama = sebagai ordinat

• Pindahlah kur3a lapangan dan letakkan diatas tipe kur3a (antu pertama

$ang telah ditentukan. )arik garis putusputus sesuai dengan harga B1,B2 pada

kur3a (antu tersebut. Garis putusputus sebagai kur3a (antu ini merupakan

tempat kedudukan P2.



• embalikan kur3a lapangan diatas kur3a baku- geser kur3a lapangan

berikutn$a sedemikian sehingga kur3a baku pertama melalui pusat kur3a baku.

)entukan nilai B6,B2serta plot titik P2. catatan > posisi sumbusumbun$a harus

sejajar dengan sumbusumbu pada kur3a (antu#

• Dari P2 dapat ditentukan d2"- B2"

• )itik pusat P6- koordinat d6"- B6" dan nilai kur3a (antu selanjutn$a dapat

dicari dengan jalan $ang sama.

K%'e(si Ke&ala-an

/ntuk titiktitik pusat Pn# $ang terletak pada kur3a bantu tipe - tidak

perlu dikoreksi.

)itik P pada kur3a (antu tipe '- dan perlu dikoreksi.

)itik P1 apapun kur3an$a tidak perlu dikoreksi.

Contoh ur3a (antu

)itik P1- tidak perlu dikoreksi

)itik P2- tidak perlu dikoreksi karena terletakpada kur3a (antu tipe

)itik P6 dan P0- perlu dikoreks nilai d kedalaman#- karena terletak pada kur3a

(antu selain tipe .

Ca'a K%'e(si Ke&ala-an

/ntuk titik P6 >



Cla$

:eathered bedrock

Sandstone

imestone

Greenstone

Gabbro

Granite

(asalt

Graphitic schist

Slates

uartKite

Ore minerals

P$rite ores#

P$rrhotite

Chalcop$rite

Galena

Sphalerite

*agnetite

Cassiterite

ematite

1I177

177I1777

277IL777

;77I17 777

;77I277 777

177I;77 777

277I177 777

277I177 777

17I;77

;77I;77 777

;77IL77 777

re mineral

7.71I177

7.771I7.71

7.77;I7.1

7.771I177

7.71I1 777 777

7.71I1777

7.771I17 777

1777I1 777 777

Resisti/ities %+ ,%--%n '%,(s an& %'e -ine'als 0%h-1-et'es Mils%- A+te' Pala,(y3 456



Pe'.e&aan Met%&e 7anne' &an Met%&e S,hlu-.e'*e'

K%n+i*u'asi Wenner

onfigurasi :enner

onfigurasi :enner digunakan pada jarak $ang sama antara elektroda.

Dalam konfigurasi ini '* = *+ = +(.

eunggulan dari konfigurasi :enner ini adalah ketelitian pembacaan

tegangan pada elektroda *+ lebih baik dengan angka $ang relatif besar karena

elektroda *+ $ang relatif dekat dengan elektroda '(. Disini bisa digunakan alat

ukur multimeter dengan impedansi $ang relatif lebih kecil.Sedangkan kelemahann$a adalah tidak bisa mendeteksi homogenitas

batuan di dekat permukaan $ang bisa berpengaruh terhadap hasil perhitungan.

Data $ang didapat dari cara konfigurasi :enner- sangat sulit untuk

menghilangkan factor non homogenitas batuan- sehingga hasil perhitungan

menjadi kurang akurat.

K%n+i*u'asi S,hlu-.e'*e'

Pada konfigurasi Schlumberger idealn$a jarak *+ dibuat sekecil

keciln$a- sehingga jarak *+ secara teoritis tidak berubah. )etapi karena

keterbatasan kepekaan alat ukur- maka ketika jarak '( sudah relatif besar maka

jarak *+ hendakn$a dirubah. Perubahan jarak *+ hendakn$a tidak lebih besar

dari 1,; jarak '(.

http://ptbudie.files.wordpress.com/2010/12/konfigurasi-wenner.jpg



onfigurasi Schlumberger

Pengukuran dengan konfigurasi Schlumberger ini menggunakan 0

elektroda- masingmasing 2 elektroda arus dan 2 elektroda potensial

elemahan dari konfigurasi Schlumberger ini adalah pembacaan

tegangan pada elektroda *+ adalah lebih kecil terutama ketika jarak '( $ang

relatif jauh- sehingga diperlukan alat ukur multimeter $ang mempun$ai

karakteristik !high impedance" dengan akurasi tinggi $aitu $ang bisa mendispla$

tegangan minimal 0 digit atau 2 digit di belakang koma. 'tau dengan cara lain

diperlukan peralatan pengirim arus $ang mempun$ai tegangan listrik DC $ang

sangat tinggi.

Sedangkan keunggulan konfigurasi Schlumberger ini adalah kemampuan

untuk mendeteksi adan$a nonhomogenitas lapisan batuan pada permukaan- $aitudengan membandingkan nilai resisti3itas semu ketika terjadi perubahan jarak

elektroda *+,2.

'gar pembacaan tegangan pada elektroda *+ bisa diperca$a- maka

ketika jarak '( relatif besar hendakn$a jarak elektroda *+ juga diperbesar.

Pertimbangan perubahan jarak elektroda *+ terhadap jarak elektroda '( $aitu

ketika pembacaan tegangan listrik pada multimeter sudah demikian kecil-

misaln$a 1.7 milli<olt.

/mumn$a perubahan jarak *+ bisa dilakukan bila telah tercapai perbandingan

antara jarak *+ berbanding jarak '( = 1 > 27. Perbandingan $ang lebih kecil

misaln$a 1 > ;7 bisa dilakukan bila mempun$ai alat utama pengirim arus $ang

mempun$ai keluaran tegangan listrik DC sangat besar- katakanlah 1777 <olt atau

lebih- sehingga beda tegangan $ang terukur pada elektroda *+ tidak lebih kecil

dari 1.7 milli<olt.

http://ptbudie.files.wordpress.com/2010/12/konfigurasi-schlumberger.jpg

paper metode geolistrik

Documents