tnjauan pstaka geofis

23
BAB II PENDAHULUAN Geofisika mempelajari segala tatanan kebumian di perut bumi yang tidak dapat dijangkau oleh mata kita. Untuk mencapai tujuan tersebut teknik geofisika memegang peranan penting, yaitu dengan hanya meakukan pengamatan dipermukaan bumi dan atau dari udara dengan menggunakan peralatan tertentu. Para ahli kebumian berkesimpulan bahwa negara kepulauan Indonesia terletak pada posisi unik, yaitu diapit oleh lempengan Australia di selatan, lempengan pasifik di Timurlaut dan lempengan Asia di baratlaut. Oleh karena itu lempengan tadi saling bergerak menuju ke arah kepulauan ini dan mendesaknya, maka tidak heran bila negara kepulauan ini mengalami tekanan dar segala penjuru yang menghasilkan tatanan geologi yang rumit. Sesar, lipatan, cekungan, pegunungan, dan gunung api terdapat membentang di seluruh nusantara. Peristiwa geologi ini menghasilkan suatu pembentukan struktur geologi yang erat hubungannya dengan mineralisasi dan pengendapan sumber energi seperti : minyak dan gasbumi, batubara dan panasbumi. Sektor mineral memegang peranan penting dalam ekonomi Indonesia. Mineral logam utama yang ditambang ialah nikel, tembaga, timah, emas aluminium, kromit, dan mangan. Minyak dan gas bumi merupakan komoditi ekport yang utama skarang ini berjumlah lebih kurang separuh seluruh ekspor. Geofisika adalah metoda yang mempelajari Bumi dan Batuan menggunakan pendekatan-pendekatan Fisika dan Matematika. Ilmu Geofisika merupakan Ilmu antara Geologi dan Fisika, oleh

Upload: hilman-iman

Post on 29-Jun-2015

341 views

Category:

Documents


1 download

TRANSCRIPT

Page 1: Tnjauan pstaka geofis

BAB II

PENDAHULUAN

Geofisika mempelajari segala tatanan kebumian di perut bumi yang tidak dapat

dijangkau oleh mata kita. Untuk mencapai tujuan tersebut teknik geofisika memegang

peranan penting, yaitu dengan hanya meakukan pengamatan dipermukaan bumi dan atau

dari udara dengan menggunakan peralatan tertentu. Para ahli kebumian berkesimpulan

bahwa negara kepulauan Indonesia terletak pada posisi unik, yaitu diapit oleh lempengan

Australia di selatan, lempengan pasifik di Timurlaut dan lempengan Asia di baratlaut. Oleh

karena itu lempengan tadi saling bergerak menuju ke arah kepulauan ini dan mendesaknya,

maka tidak heran bila negara kepulauan ini mengalami tekanan dar segala penjuru yang

menghasilkan tatanan geologi yang rumit. Sesar, lipatan, cekungan, pegunungan, dan

gunung api terdapat membentang di seluruh nusantara. Peristiwa geologi ini menghasilkan

suatu pembentukan struktur geologi yang erat hubungannya dengan mineralisasi dan

pengendapan sumber energi seperti : minyak dan gasbumi, batubara dan panasbumi. Sektor

mineral memegang peranan penting dalam ekonomi Indonesia. Mineral logam utama yang

ditambang ialah nikel, tembaga, timah, emas aluminium, kromit, dan mangan. Minyak dan

gas bumi merupakan komoditi ekport yang utama skarang ini berjumlah lebih kurang

separuh seluruh ekspor.

Geofisika adalah metoda yang mempelajari Bumi dan Batuan menggunakan

pendekatan-pendekatan Fisika dan Matematika. Ilmu Geofisika merupakan Ilmu antara

Geologi dan Fisika, oleh karena itu konsep-konsep Geologi dan Fisika harus dapat diterapkan

pada bidang ini.

Geofisika mempelajari aspek-aspek fisik dan dinamik bumi padat (solid Earth)

mulai dari inti bumi sampai lapisan terluar (kerak). Pengkajian tersebut didasarkan pada

penerapan hukum dan konsep fisika yang ditunjang oleh ilmu lain diantaranya: matematika,

geologi dan ilmu kebumian lainnya, komputasi dan instrumentasi. Oleh karenanya dalam

mempelajari Geofisika tidak dapat dipisahkan antara aspek keilmuan dan aspek

aplikasi/terapan. Aplikasi geofiisika unutk eksplorasi disebut Eksploration Geophysics, atau

Geofisika eksplorasi atau Geofisika terapan.

Eksplorasi geofisika terdiri dari bermacam-macam metoda, satu sama lain,

tergantung pada perbedaan sifat fisik dari batuan, mineral dan bijih dari endapan yang

Page 2: Tnjauan pstaka geofis

diukur, cara melakukan eksplorasi dan hasil akhir yang diharapkan. Metode itu teridiri

antara lain:

a. Metode aktif meliputi metode geolistrik, elektromagnetik, dan seismic yang

dilakukan dengan memberikan gangguan berupa arus listrik ataupun getaran ke

bawah permukaan bumi.

b. Metode pasif meliputi metode magnetik, gaya berat dan radioaktif yang dilakukan

dengan mendeteksi anomali-anomali yang terdapat di alam.

Page 3: Tnjauan pstaka geofis

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

Metoda Geolistrik

Metoda geolistrik adalah metoda eksplorasi geofisika yang kompleks

karena terdiri dari bermacam-macam metoda. Diantaranya metode tahanan

jenis (resisitivity), metode potensial diri (self potential), metoda potensial

terimbas (induced potential), metoda misse a la masse, metode potensial dan

lain-lain.

Geolistrik adalah salah satu metoda dalam geofisika yang

mempelajari sifat aliran listrik di dalam bumi. Pendeteksian di atas permukaan

meliputi pengukuran medan potensial, arus dan elektromagnetik yang terjadi

baik secara alamiah maupun akibat penginjeksian arus ke dalam bumi.

SIFAT KELISTRIKAN BATUAN

Batuan mempunyai sifat-sifat kelistrikan karena batuan merupakan

suatu jenis materi. Sifat kelistrikan batuan adalah karakteristik dari batuan

bila dialirkan arus listrik ke dalamnya. Arus listrik ini dapat berasal dari alam

itu sendiri akibat terjadinya ketidakseimbangan atau arus listrik yang sengaja

dimasukkan ke dalamnya. Dalam hal ini akan dipelajari tentang potensial

listrik alam dari batuan, konduktivitas batuan dan konstanta dielektrik batuan.

Potensial Listrik Batuan.

Potensial listrik batuan adalah potensial listrik alam atau potensial

diri disebabkan terjadinya kegiatan elektrokimia atau kegiatan alam. Faktor

pengontrol dari semua kejadian ini adalah air tanah. Potensial ini berasosiasi

dengan pelapukan mineral pada bodi sulfida, perbedaan sifat batuan

(kandungan mineral) pada kontak geologi, kegiatan bioelektrik dari materi

organik korosi, gradien termal dan gradien tekanan. Potensial alam ini dapat

dikelompokkan menjadi 4 kelompok, yaitu potensial elektrokinetik, potensial

diffusi, potensial nerust dan potensial mineralisasi.

1. Potensial Elektrokinetik. Potensial ini disebabkan bila suatu larutan bergerak melalui suatu pipa

kapiler atau medium yang berpori.

Page 4: Tnjauan pstaka geofis

2. Potensial Diffusi. Potensial ini disebabkan bila terjadi perbedaan mobilitas dari ion dalam

larutan yang mempunyai konsentrasi berbeda.

3. Potensial Nerust. Potensial ini timbul bila suatu elektroda dimasukkan ke dalam larutan

homogen.

4. Potensial Mineralisasi. Potensial ini timbul bila dua elektroda logam dimasukkan ke dalam

larutan homogen. Harga potensial ini paling besar bila dibandingkan dengan jenis potensial

lainnya. Biasanya potensial ini timbul pada zona yang mengandung banyak sulfida, graphite dan

magnetik.

Sedangkan jenis penyebab potensial alam lainnya, seperti korosi,

bioelektrik, gradien temperatur dan gradien tekanan sudah tercakup dalam

salah satu dari kelompok di atas.

Konduktivitas Listrik Batuan.

Pada bagian batuan, atom-atom terikat secara ionik atau kovalen.

Karena adanya ikatan ini maka batuan mempunyai sifat menghantarkan arus

listrik. Aliran arus listrik dalam batuan/mineral dapat digolongkan menjadi

tiga macam yaitu konduksi secara elektronik, konduksi secara elektrolitik dan

konduksi secara dielektrik.

1. Konduksi Elektronik. Konduksi ini adalah tipe normal dari aliran arus listrik dalam

batuan/mineral. Hal ini terjadi jika batuan atau mineral tersebut mempunyai banyak elektron

bebas, akibatnya arus mudah mengalir pada batuan ini. Sebagai contoh, batuan yang banyak

menagndung logam.

2. Konduksi Elektrolitik. Konduksi jenis ini banyak terjadi pada batuan atau mineral yang bersifat

porus dan pori-porinya tersebut terisi oleh larutan elektrolit. Dalam hal ini arus listrik mengalir

akibat dibawa oleh ion-ion larutan elektrolit. Konduksi dengan cara ini lebih lambat daripada

konduksi elektronik.

3. Konduksi Dielektrik. Konduksi ini terjadi pada batuan yang lebih bersifat dielektrik, artinya

batuan tersebut mempunyai elektron bebas sedikit atau bahkan tidak ada sama sekali. Tetapi

karena adanya pengaruh medan listrik dari luar, maka elektron-elektron dalam atom batuan

dipaksa berpindah dan berkumpul terpisah dari intinya sehingga terjadi polarisasi. Peristiwa ini

sangat bergantung pada konstanta dielektrik batuan yang bersangkutan.

Page 5: Tnjauan pstaka geofis

Konduktivitas batuan berpori bervariasi tergantung pada volume,

susunan pori dan kandungan air di dalamnya. Padahal konduktivitas air itu

sendiri bervariasi yaitu tergantung pada banyaknya ion yang terdapat di

dalamnya.

Survei geolistrik adalah survei pengukuran tahanan jenis (resistivity)

masa batuan di lapangan dengan menggunakan alat resistivy meter. Hasil

tahanan jenis batuan/sifat kelistrikan batuan merupakan gambaran

karakteristik dari jenis batuan dan sifat fluida yang dikandungnya. Adapun

manfaat dari aplikasi survei ini antara lain dalam bidang-bidang :

1. Pertambangan

2. Teknik sipil dan geoteknik

3. Kimpraswil (Pemukiman dan Prasarana Wilayah)

4. Pengairan

5. Tata lingkungan, dll

Adapun survey geolistrik banyak dimanfaatkan dalam pekerjaan-

pekerjaan seperti:

1. Survei bawah permukaan pada perencanaan bendung, jalan, pondasi dalam, lokasi TPA, dll

2. Survey potensi akuifer airtanah/air bawah tanah dan pelacakan sungai-sungai bawah tanah

3. Survei potensi pencemaran leachate limbah industri pada lingkungan bawah tanah

(subsurface)

4. Water Resource management dalam bidang penyediaan air baku

5. Pemetaan zona jenuh air dan bidang kelongsoran tanah

6. Pemetaan zona kedap dan zona porous batuan/tanah

7. Pemetaan dan remediasi zona instrusi air laut pada akuifer pantai, dll

Survei geolistrik menggunakan kondktivitas mineral dan batuan atau

kebalikannya (tahanan jenis), untuk memperkuat informasi geologi dekat

permukaan. Metode tersebut digunakan untuk menyelidiki kondisi bawah

permukaan dengan mempelajari ifat aliran listrik pada batuan di bawah

permukaan bumi. Penyelidikan tersebu meliputi pendeteksian besarnya

medan listrik yang mengalir di dalam bumi baik secara alamiah (metode pasif)

maupun akibat injeksi arus ke dalam bumi (metode aktif) dari permukaan.

Beberapa cara yang digunakan dalm metode geolistrik adalah:

1. Metode Geolistrik Tahanan Jenis

2. Metode Geolistrik Potensial Terimbas

Page 6: Tnjauan pstaka geofis

3. Metode Geolistrik Potensial Diri

4. Metoda Radioaktif

5. Metoda Elektromagnitek

Metode geolistrik dapat digunakan pada beberapa kegiatan eksplorasi

berikut:

1. Geologi regional; struktur, stratigrafi, sedimentologi, dll

2. Hidrogeologi; muka airtanah, akifer, intrusi air asin, dll

3. Geoteknik; struktur geologi, konstruksi, porositas dan permeable batuan.

4. Pertambangan; penyebaran endapan mineral, potensi bahn galian dll

5. Arkeologi; candi terpendam

6. Panasbumi; kedalaman, penyebaran, daerah panas bumi tahanan jenis rendah

7. Minyak bumi; struktur, kontrak air minyak, logging geofisika, dll.

Metoda Tahanan Jenis

Resistivitas atau tahanan jenis suatu bahan adalah besaran /

parameter yang menunjukan tingkat hambatannya terhadap arus listrik.

Bahan yang mempunyai resistivitas makin besar, berarti makin sukar untuk

dilalui arus listrik. Biasanya tahanan jenis diberi simbol r. Tahanan jenis adalah

kebalikan dari daya hantar jenis yang diberi simbol s. Jadi, r = 1/s. Satuan r

adalah ohm meter (Ωm)

Metoda resistivitas adalah metode geofisika untuk menyelidiki

struktur bawah permukaan berdasar perbedaan resistivitas batuan.

Resistivitas batuan bervariasi menurut jenis batuan, porositas, dan

kandungn fluida (minyak, air , gas).

Jenis

batuan

Resis

tivitas (ohm

meter)

Gran

ite (batuan

beku)

Ande

site (batuan

beku)

Slate

3 x

102 - 106

1.7 x

102 (dry) –

4.5 x 104

(wet)

6 x

Page 7: Tnjauan pstaka geofis

s (metamorf)

Mar

ble

(metamorf)

Lime

stone

(sediment)

Sand

stone

(sediment)

Alluv

im and sands

(sediment)

Oil

sands

(sediment)

102 – 4 x 107

102 –

2.5 x 108

50 –

107

1 –

6.4 x 108

10 –

800

4 -

800

Metode tahanan jenis (resistivity) ini dilakukan berdasarkan

perbadaan harga tahanan jenis batuan yang terdapat pada daerah yang ingin

diselidiki. Metoda ini mempunyai dua pendekatan yaitu:

1. Pendekatan Horizontal (sounding)

2. Pendekatan Vertikal (profiling)

Pengukuran resistivitas secara umum adalah dengan cara

menginjeksikan arus kedalam tanah melalui 2 elektroda arus (C1 dan C2), dan

mengukur hasil beda potensial yang ditimbulkannya pada 2 elektroda

potensial (P1dan P2). Aturan yang digunakan umumnya aturan elektroda

Wenner atau Schlumberger. Makin jauh rentang elektroda arus, makin dalam

penetrasi pendugaan yang dihasilkan. Dari data harga arus (I) dan beda

potensial (V), dapat dihitung nilai resistivitas semu ( ρa) sebagai berikut :

dimana k adalah faktor geometri yang tergantung pada pengaturan

dari 4 elektroda yang telah disebut sebelumnya. Nilai resistivitas yang dihitung

bukanlah nilai resistivitas bawah permukaan yang sebenarnya, namun

merupakan nilai semu (apparent) yang merupakan resistivitas dari bumi yang

dianggap homogen yang memberikan nilai resistansi yang sama untuk

Page 8: Tnjauan pstaka geofis

susunan elektroda yang sama. Untuk menentukan nilai resistivitas bawah

permukaan yang sebenarnya diperlukan proses perhitungan secara inversi

maupun forward dengan menggunakan bantuan komputer, meskipun

perhitungan secara manual masih banyak dilakukan dengan tingkat

subyektifitas yang sangat besar, sebagaimana pada cara-cara kumulatif Moore,

Kurva Barnes, maupun Curve Matching

Jenis metode tahanan jenis dan polarisasi terimbas sering digunakan.

Untuk mengukur tahanan jenis, suatu arus diinjeksikan ke dalam tanah dengan

dua input atau elektroda arus. Potensial dihasilkan oleh arus yang diukur

sebagai suatu beda tegangan antara dua output atau elektroda potensial.

Kedalaman penetrsi dari pengukuran sebanding terhadap jarak antara

elektroda arus dan potensial, dan variasi dari konfigurasi elektroda yang

digunakan pada endapan yang berbeda. Sedangkan pada survei polarisasi

terimbas, elektroda potensial dan arus ditempatkan dalam tanah dan

diinjeksikan arus listrik.

Tahanan jenis semu (apparent electrical resistivity) ρa dari suatu formasi geologi

diperoleh dari hubungan berikut ini:

ρa = R (A/L)

yang mana R adalah tahanan terhadap arus listrik searah I (yang menyebabkan terjadinya

perbedaan potensial V) pada blok satuan dari material batuan dengan luas penampang A dan

panjang L. Di dalam material yang jenuh air, ρa tergantung pada kepadatan dan porositas

dari material dan salinitas dari fluida yang terkandung di dalam material ini. Hukum Ohm

merupakan hukum dan konsep dasar dari cara pendugaan geolistrik tahanan jenis ini.

Dalam praktek aktifitas pendugaan geolistrik di lapangan, suatu arus listrik yang

besarnya diketahui dilewatkan dari suatu alat duga geolistrik ke dalam tanah, yakni melalui

sepasang elektrode arus yang dipasang, katakanlah di titik-titik A dan B. Kemudian selisih

potensialnya diukur, yaitu melalui sepasang elektrode potensial yang ditancapkan di titik-

titik M dan N. Titik-titik A, M, N, B diusahakan berada dalam suatu garis lurus. dengan

menggunakan rumus:

Pengukuran di laboratorium

Resistivitas atau tahanan jenis dapat ditentukan dengan menggunakan hukum ohm I = A

ÑV / r L, yang berlaku untuk arus listrik I yang melewati bahan berbentuk silinder dengan lua

penampang A dan panjang L dan diberi beda tegangan ÑV antara ujung-ujungnya. I, ÑV, A dan L

Page 9: Tnjauan pstaka geofis

V1 V2

L

AI

dapat diukur secara langsung dengan menggunakan amperemeter, volt meter, jangka sorong, dan

alat ukur panjang.

Hukum Ohm

Untuk arus listrik sederhana (sejajar)

Arus listrik I yang melalui suatu bahan berbentuk silinder (gambar 2) akan berbanding

langsung dengan luas penampang A, berbanding terbalik dengan panjangnya L.

Gambar 2. Arus listrik merata dan sejajar dalam sebuah silinder oleh beda potensial

antara kedua ujungnya.

Dengan demikian dapat ditulis relasi I = σ A ΔV/L, dengan σ adalah daya hantar jenis bahan

yang bersangkutan. Kalau yang dipergunakan bukan daya hantar jenis, tetapi tahanan jenis

bahan ρ, maka rumus diatas menjadi

I = A ΔV/ ρL (1)

Dengan ρ = 1/ σ

Untuk arus listrik menyebar (simetri bola)

Arus listrik yang menembus permukaan bola berongga yang luasnya A, tebalnya dr, dan

beda potensial dV antara bagian luar dan dalam adalah:

I=− A dV

ρ dr (2)

Karena luas permukaan bola A = 4 π r2, maka relasi itu menjadi :

I=−4 πr2 dVρ dr (3)

Tanda negatif menunjukan bahwa arus mengalir dari tempat berpotensial tinggi ke

rendah.

Potensial oleh elektroda arus tunggal di permukaan medium setengah tak berhingga

Page 10: Tnjauan pstaka geofis

R dr

Gambar 3.

Pola arus listrik yang dipancarkan oleh elektroda arus tunggal i permukaan medium setengah tak

berhingga

Untuk arus seperti gambar 3 akan berlaku hukum ohm :

I=− A dVρ dr (4)

Karena luas setengah bola A = 2 π r2, maka arus I menjadi :

I=−2 πr2 dVρ dr (5)

atau

dV =− ρ I dr

2 πr 2 (5)

Sehingga potensial disuatu titik sejauh r dari pusat arus adalah :

V=∫ dV=∫0

r− ρ I dr

2πλ2dλ= ρ I

2 πr (6)

Potensial oleh elektroda arus ganda di permukaan medium setengah tak

berhingga

r1 r2

r3 r4

Gambar 4. Arus listrik dilewatkan pada elektroda arus A dan B. Elektroda M dan N adalah elektroda potensial (beda potensialnya akan dan diukur / ditentukan)

Page 11: Tnjauan pstaka geofis

Karena potensial adalah besaran skalar, maka potensial diseberang titik oleh elektroda

arus ganda akan merupakan jumlahan potensial oleh 2 elektroda arus tunggal.

Oleh kaena itu, dengan menggunakan persamaan (6), potensial di titik M oleh arus yang

melewati elektroda A dan B (Gambar 4) adalah:

V M=1 ρ2 π ( 1

r1

−1r2) (7)

Tanda negatif pada persamaan (7) disebabkan oleh arus yang harus berlawanan pada

elektoda arus ganda.

Potensial di titik N adalah:

V N=1 ρ2π ( 1

r3

−1r 4) (8)

Dengan demikian beda potensial antara titik M dan N adalah:

ΔV=V M−V n=lρ

2 π ( 1r1

−1r2)−( 1

r3

−1r4) (9)

Untuk konfigurasi Wenner, r1 = r4 =a dan r2 = r3 = 2a, maka persaman (9) menjadi:

ΔV= lρ2 π {( 1

a1

− 12 a )−( 1

2 a−1

a )}= 1 ρ2 πa

(10)

sehingga:

l

Var 2

(11)

Untuk konfigurasi Schlumberger, r1 = s – b, r2 = s + b, r3 = s + b, r4 = s-b, persamaan (9)

menjadi:

ΔV=lρ2 π {( 1

s−b−

1s+b )−( 1

s+b−

1s−b )}=1 ρ

2 π4 b

s2−b2 (12)

Page 12: Tnjauan pstaka geofis

Bila b << a (ekstrinsitasnya kecil), maka persamaan (12) dapat dituliskan sebagai:

Δρ≈2 lρh

πs2 (13)

sehingga:ρ≈ πs2

2 b ( ΔVl )

(14)

Persamaan (11) dan (14) memberikan hubungan antara ρ dengan (ΔV/l). Faktor

yang menghubungkan antara keduanya mempunyai harga yang hanya tergantung dari

konfigurasi atau geometri dari elektroda-elektroda arus dan tegangan. Oleh karena itu factor

tersebut disebut factor geometri.

Faktor geometri untuk konfigurasi Wenner adalah : K = 2 π a

Faktor geometri untuk konfigurasi Schlumberger adalah : K =

πs2

2 b

Persamaan (11) dan (14) diturunkan berdasakan hokum ohm pada

medium homogen setengah tak berhingga yang secara fisis tidak ada asumsi

lain yang berlaku. Dengan demikian pengukuran dengan konfigurasi elektroda

apapun (pada medium setengah µ) harus memberikan harga resistivitas yang

sama, yaitu resistivitas medium yang sebenarnya (true resistivity)

Konfigurasi Elektroda Pengukuran.

Berdasarkan susunan penempatan elektroda pengukuran terdapat berbagai jenis

konfigurasi pengukuran, diantaranya konfigurasi Wenner, Schlumberger, bipol-dipol, Lee

partition, rectangle line source dan gradien 3 titik. Masing-masing konfigurasi ini memiliki

karakterisitik tersendiri, sehingga setiap konfigurasi memiliki kelebihan dan kekurangan.

Setiap konfigurasi tersebut menghasilkan faktor geometri yang berbeda-beda, di mana faktor

geometri ini akan digunakan dalam perhitungan hasil pengukuran.

Konfigurasi pengukuran yang relatif banyak digunakan dalam

keperluan praktis di antaranya konfigurasi Schlumberger, Wenner, Wenner-

Schlumberger (gabungan) dan dipol-dipol.

Page 13: Tnjauan pstaka geofis

L

l

BNA M

titik sounding

Gambar-6. Susunan elektroda metoda Schlumberger

I

V

1. Konfigurasi Schlumberger. Konfigurasi ini juga dapat digunakan untuk resistivity

mapping maupun resistivity sounding. Cara pelaksanaan pengukuran untuk resistivity

mapping jarak spasi elektroda dibuat tetap untuk masing-masing titik amat (titik

sounding). Sedang untuk resistivity sounding, jarak spasi elektroda diubah-ubah secara

graduil untuk titik amat. Untuk aturan elektroda Schlumberger, spasi elektroda arus jauh

lebih lebar dari spasi elektroda potensial seperti pada Gambar-6.

Dari persamaan

ρ = 2 π

{ 1r1

−1r2

−1r3

−+1r4}

ΔVI

dengan

r1 = jarak dari titik P1 ke sumber arus positif (L – l)

r2 = jarak dari titik P1 ke sumber arus negatif (L + l)

r3 = jarak dari titik P2 ke sumber arus positif (L + l)

r4 = jarak dari titik P2 ke sumber arus negatif (L – l)

Hal ini menghasilkan faktor geometri K dan resistivitas semu untuk metoda

Schlumberger adalah:

Page 14: Tnjauan pstaka geofis

A M O N B

b bss

NMA B

V

a aa

0

Gambar-7. Susunan elektroda metoda Wenner

I

K=π (L2−l2)

2 l …

15

ρaS=πn(n+1 )(n+2)a ΔVI

… 16

2. Konfigurasi Wenner. Seperti pada konfigurasi Schlumberger, konfigurasi Wenner memiliki

konfigurasi yang sama, tetapi jarak antar elektrodanya sama. Jarak antar elektroda arus adalah

sama, seperti terlihat dalam Gambar7.

Dalam konfigurasi ini diketahui bahwa AM = MN = BN = a, sehingga harga faktor

geometri dan resistivitas semunya menjadi ;

Page 15: Tnjauan pstaka geofis

KW=2 πa

… 17

ρaW=2 πaΔVI

… 18

Pendugaan geolistrik yang dilaksanakan menerapkan metode

pendugaan yang menggunakan susunan elektrode aturan Wenner (yang

merupakan bentuk khusus dari susunan Schlumberger dengan mengambil a =

MN = 1/3 AB). Setiap kali selesai dilakukan pengukuran, elektrode arus (C)

dan elektrode potensial (P) bersama-sama digerakkan atau dipindahkan

dengan jarak pindah sesuai dengan kedalaman duga menurut aturan tersebut.

Jarak atau spasi elektrode-elektrode menentukan kedalaman penetrasi arus

listrik ke dalam tanah. Untuk setiap kali pengukuran, nilai ρa dihitung atas

dasar hasil pengukuran perbedaan potensial, besar arus yang dikenakannya

dan spasi dari elektrode-elektrode tersebut. Dengan menerapkan susunan

elektrode Wenner ini (lihat gambar 1), bisa diperoleh harga-harga serta

hubungan antara nilai tahanan jenis semu (apparent specific resistivity) ρa

dengan besaran fisika R (tahanan listrik)

Page 16: Tnjauan pstaka geofis

Harga atau nilai dari tahanan jenis lapangan (ohm meter) pada kedalaman duga (m)

diplot terhadap jarak spasi elektrodenya pada suatu kertas grafik log-log, yang membentuk

kurve atau garis-garis lengkung. Untuk tujuan interpretasi stratigrafi, maka kurve hasil

lapangan ini dibandingkan dengan kurve yang sudah baku (standard curve) dan sudah

diterbitkan. Kurve-kurve ini merupakan model teoritis untuk suatu geometri lapisan-lapisan

yang dibuat secara sederhana. Untuk pengolahan data maupun guna mendapat gambaran

yang teliti, maka diperlukan beberapa langkah pengerjaan sebagai berikut:

1) Tafsiran tentang banyaknya lapisan atau satuan batuan sampai kedalaman duga dan banyaknya

bidang-bidang perlapisan ditentukan berdasarkan atas gambaran titik potong kurve yang ada.

Lengkung logaritmis dalam skala log-log yang didapat dari hasil plotting data lapangan,

dicocokkan (matching) dengan lengkung (kurve) baku Wenner yang tersedia.

2) Apabila tidak bisa diperoleh suatu lengkung yang baik, maka diperlukan juga analisis kumulatif

Moore, dengan selang kedalaman 10 m. Selain itu data lapangan dianalisis pula dengan cara

Barnes. Dari hasil-hasil analisis ini akan diperoleh grafik vertikal sehingga dapat diduga dan

dievaluasi tentang keberadaan akuifer, posisi muka air tanah dan bidang perlapisan serta

kemungkinan terdapatnya pola struktur geologi. Guna mengetahui penyebaran batuan, telah

dilakukan pula korelasi antara titik duga satu dengan titik duga yang lainnya (berupa hubungan

secara lateral). Berdasarkan hasil analisis ini, akan dapat ditentukan lokasi-lokasi akuifer yang

diperkirakan paling potensial untuk dikembangkan sebagai dasar untuk menentukan lokasi

rencana dari titik sumur bor yang tepat.

3) Selain itu grafik vertikal yang didapat dengan selang kedalaman 10 m, dapat menunjukkan

selain letak muka air tanah juga posisi dari akuifer serta mungkin pula akuitar atau akuiklud,

jika memang ada.

Dengan mengikuti langkah pengerjaan yang telah diuraikan tersebut di atas, maka

bisa diperoleh faktor ketelitian yang lebih baik, sehingga sangat memudahkan untuk

melakukan evaluasi dan penafsiran.

Page 17: Tnjauan pstaka geofis

Secara ringkas dapat dinyatakan bahwa pendugaan geolistrik (yang dalam hal ini adalah

pendugaan tahanan jenis), bertujuan untuk:

1) Mendapatkan data sifat kelistrikan (tahanan jenis semu) dari batuan atau satuan batuan di

lokasi duga sampai pada kedalaman sekitar 150 m.

2) Mengidentifikasi susunan batuan sampai pada kedalaman duga yang dirancang.

3) Mengidentikasi posisi atau letak dan kondisi batuan yang digolongkan bisa bersifat sebagai

akuifer, akuitar atau akuiklud.

4) Menentukan posisi atau letak dari muka air tanah serta arah gerakan air tanahnya.

5) Dapat mengidentifikasi struktur geologi yang dijumpai.

Hasil dari metode pendugaan geolistrik ini kemudian harus dikaitkan dengan

kondisi geologi dan geohidrologi, baik yang ditemukan di lapangan dari hasil survei maupun

dari publikasi yang sudah diterbitkan mengenai hal ini. Korelasi ini sangat penting untuk

justification