8.4 Self-potential (SP) method

8.4.1 Introduction

Self potensial adalah potensial spontan yang ada di permukaan bumi yang diakibatkan oleh adanya proses mekanis ataupun oleh proses elektrokimia yang di kontrol oleh air tanah. Metode Self potential (SP) adalah metode pasif, karena pengukurannya dilakukan tanpa menginjeksikan arus listrik lewat permukaan tanah, perbedaan potensial alami tanah diukur melalui dua titik dipermukaan tanah. Potensial yang dapat diukur berkisar antar beberapa millivolt (mV) hingga 1 volt. Sebagai contoh, adalah eksplorasi geotermal, eksplorasi mineral, geokimia, hydrobiological, survei lingkungan dan lain-lain. Akhir-akhir ini metoda SP banyak dikembangkan untuk eksplorasi air tanah atau groundwater.

8.4.2 Mechanism of self-potential

Pengukuran Self Potential sangatlah sederhana, hanya menggunakan dua elektroda non-polar yang berhubungan ke multimeter yang memiliki impedansi input lebih besar dari 10 pangkat 8 ohm, digunakan untuk mengukur dalam jangkauan mili-volt yaitu kurang lebih 1mV. Elektroda dibuat sedemikian rupa sehingga bagian bawah bersifat porous yang di dalamnya diberi cairan elektrolit, yang berfungsi sebagai kontak antara permukaan tanah yang akan diukur dengan elektroda tembaganya. Bentuk penampang melintang dari elektroda non-polarnya.

8.4.3 Self-potential equipment and survey procedure

Peralatan lapangan hanya terdiri dari sepasang elektroda yang terhubung melalui millivoltmeter atau multimeter dengan impedansi tinggi. Elektroda harus bersifat non-polar dengan paku tembaga sederhana akan menghasilkan efek SP tersendiri. Elektroda Non-polar terdiri dari logam yang direndam dalam larutan garam jenuh seperti CuSo4, seperti tembaga tembaga sulfat. Garam yang terkandung dalam pot berpori yang memungkinkan kebocoran larutan ke dalam tanah.

Gambar 2.1 Tabel yang digunakan pada lapangan

Dalam akuisisi data self potential di lapangan dapat dengan menggunakandua cara. Cara yang pertama adalah metode gradien potensial dan yang keduaadalah metode amplitudo potensial. Untuk metode gradien potensial adalahdengan menggunakan dua buah elektroda yang dipindah dengan jarak yang tetap,dengan titik pengamatannya adalah titik lengan diantara dua elektroda tersebut.Metode amplitudo potensial juga dengan menggunakan dua buah elektroda.Elektroda petama dibiarkan tetap diluar daerah perhitungan sedangkan untukelektroda kedua dipindah sepanjang garis acuan pada jarak tetap yang kemudiandiukur beda potensialnya.

Gambar 2.2 Metode yang digunakan dalam pengambilan data di lapangan, Ampiltudo potensial (atas), gradien potensial (bawah).

Gambar 2.3 Mekanisme anomaly pada SP (After Sato & Mooney 1960.)

Jarak stasiun umumnya kurang dari 30m. Garis melintang mungkin dilakukan dengan cara melompati elektroda berturut-turut atau,seperti biasanya, dengan menentukan satu elektroda pada lapangan tempat mengadakan pengukuran dan memindahkan elektroda yang lain pada luar area survey.

Ada beberapa hal yang menyebabkan Anomali SP, yaitu:a) Potensial elektrokinetikPotensial ini disebut juga streaming potential, potensial ini adalah potensial yang teramati ketika larutan dengan resistivitas elektrik dan viskositas tertentu didorong melewati kapiler atau medium berpori.b) Potensial difusiPotensial difusi disebabkan oleh berbedanya mobilitas ion ion yang berbeda dalam larutan dengan konsentrasi yang berbeda beda.c) Potensial shale (serpih)Ketika dua buah elektroda logam dicelupkan dalam larutan homogen, tidak beda potensial diantara kedua elektroda. Tapi, jika kedua elektroda berada pada dua larutan dengan konsentrasi yang berbeda, akan terdapat beda potensial. Gabungan potensial shale dan potensial difusidisebut juga potensial elektrokimia.d) Potensial mineralKetika dua elektroda logam yang berbeda dicelupkan dalam larutan homogen, terdapat beda potensial antara kedua elektroda.

Source Type of AnomaliMinerals Potensial

Negative ≈ hundreds of mV

Sulphide ore bodies(pyrite,chalcophyrite,pyrrhotiteaphalerite,galena)Graphite ore bodiesMagnetite+other electronically Conducting mineralsCoalManganeseQuartz veins Positive ≈ tens of mVPegmatitesBackground potensialsField streaming,geochemical reactions, Positive +/- negative < 100 mV Etc.Bioelectric (plants,tress) Negative <300 mV or so positive or negative,

Up hundreds of mVGroundwater movementTopography Negative , up to 2V

8.4.4 Interpretation of self-potential anomalies

Interpretasi untuk metode Self Potensial umumnya dilakukan secara kualitatif dimana mengevaluasi profil amplitude atau grid kontur. Suatu sumber aliran di bawah permukaan menghasilkan suatu potensial, aliran fluida di bawah permukaan akan menghasilkan pola potensial yang relative negatif.

Gambar 2.4 Anomali SP atas tubuh bijih sulfida di Sariyer, Turki. (AfterYüngül 1954.)