BAB IV METODE GEOLISTRIK
Sebelum mempelajari peristiwa peristiwa kelistrikan di dalam bumi tentu masi! in"at tentan" pelajaran listrik dalam #isika$% ba!wa arus listrik bisa men"alir dari p&tensial p&siti' ke p&tensial ne"ati' ba"aikan air men"alir dari tempat (an" tin""i ke tempat renda!) Men"apa demiki demikian an * Karena Karena den"an den"an adan(a adan(a perbed perbedaan aan p&tens p&tensial ial se!in"" se!in""aa men(eb men(ebabk abkan an ener" ener"ii p&tensial) +al ini berarti arus listrik ,I- men"alir karena adan(a perbedaan p&tensial,.V-) Kemudian bila aliran air ditan"kap ditan"kap den"an kin/ir air ,seba"ai R- (an" men"akibatkan men"akibatkan kin/ir berputar dan putarann(a di!ubun"kan den"an "enerat&r se!in""a pada a!irn(a akan men"!asilkan ener"i listrik) Maka untuk terjadin(a listrik selain ada parameter V I dan ju"a ada R ,Resistansi- (an" dirumuskan dalam !ukum O!m seba"ai V0IR) Beran"kat dari pen"ertian tersebut maka jika arus listrik diinjeksikan ke dalam bumi dan bumin( bumin(aa sendir sendirii mempun mempun(ai (ai ta!ana ta!anan n R se!in" se!in""a "a akan akan timbul timbul perbed perbedaan aan p&tensi p&tensial) al) 1amun p&tensial disini dipen"aru!i &le! jarak karena bila diukur pada jarak dekat antara arus den"an p&tensial akan men"!asilkan perbedaan p&tensial (an" besar tetapi bila jarakn(a jau! perbedaan p&tensial (an" di!asilkann(a akan se makin ke/il) Ole! karena itu R di dalam bumi ju"a dipen"aru!i &le! jarak dan !asil kalin(a akan men"!asilkan Resisti2itas ,3- ,3- dimana satuan Resisti2itas adala! O!m)m) Dalam met&de Ge&listrik (an" palin" p&puler adala! met&de Resisti2itas , Resistivity , Resistivity- - met&de ini termasuk bersi'at akti' (aitu den"an /ara men"injeksikan arus ke dalam bumi dan mena menan" n"ka kap p perb perbed edaa aan n p&te p&tens nsia ialn ln(a (a maka maka akan akan dipe diper& r&le le! ! Resi Resisti sti2i 2ita tass seper seperti ti (an" (an" diteran"kan di atas) 4adi (an" palin" pentin" adala! karena adan(a arus listrik tersebut maka dapat diketa!ui Resisti2itas) 1amun arus listrik itu bisa diper&le! den"an injeksi dari sumber arus (an" sen"aja diban"kitkan atau (an" sebelumn(a suda! ada di dalam alam (aitu arus alam se!in""a tanpa men"injeksika men"injeksikan n arus bisa men"! men"!asilkan asilkan p&tensial p&tensial alam ,Self , Self Potential atau disin"kat S5) S5) 5en"ukuran den"an met&de S5 ini termasuk met&de pasi' karena !an(a meman'aatkan p&tensial alam bisa memperkirakan /ebakan sumberda(a mineral) Selain Selain met&de met&de Resisti Resisti2it 2itas as dan S5 (an" (an" tela! tela! diun"k diun"kapk apkan an di atas atas (aitu (aitu ba!wa ba!wa Resisti2itas perlu injeksi arus sedan"kan S5 tidak perlu injeksi arus tetapi meman'aatkan p&tensial (an" suda! ada di alam) Maka perbedaan antara Resisti2itas dan S5 terletak pada men""unakan arus dan tidak) Sekaran" timbul pertan(aan (an" dipakai dalam Resisti2itas itu arus listrik (an" di"unakan arus b&lak$balik ,A6- atau arus seara! ,D6-) Keban(akan dalam
met&de Resisti2itas di"unakan arus D6) 5en""unaan arus listrik A6 untuk k&ndisi tertentu saja) +al ini men"apa * karena dari pen"alaman pen"ukuran pen"ukuran den"an met&de Resisti2itas Resisti2itas ini sulit sulit sekali sekali membed membedaka akan n antara antara batule batulempu mpun" n" den"an den"an minera minerall lempun lempun" " (an" (an" sama$sa sama$sama ma mempun mempun(ai (ai nilai nilai ta!ana ta!anan n jenis jenis renda! renda!)) 7ntuk 7ntuk itu biasan( biasan(aa di"una di"unakan kan met&d met&dee 5&lari 5&larisasi sasi terimbas , Induced Induced Polarization Polarization-- atau disin"kat met&de I5) Met&de ini men""unakan arus listri lis trik k A6 A6)) Kemudi Kemudian an listri listrik k A6 terjad terjadii karena karena adan(a adan(a perbed perbedaan aan 'rekuen 'rekuensi si dan den"an den"an adan(a adan(a perbedaan perbedaan 'rekuensi bisa di!itun" berapa persen e'ek dari 'rekuensi 'rekuensi itu (an" disebut Percent Frequency Frequency Effect ,5#E-) ,5#E-) Dari besar ke/iln(a nilai 5#E ini bisa ditentukan ju"a apaka! men"andun men"andun" " l&"am atau tidak (an" diper&le!8 diper&le!8dirumu dirumuskan skan den"an Metal Factor ,M#-) ,M#-) 4adi untuk membedakan (an" sama$sama mempun(ai nilai ta!anan jenis ke/il tersebut apaka! /uma lempun" berair atau bisa di!arapkan ju"a sejenis mineral lempun" atau biasan(a disebut mineral k&ndukti') Bilamana 3 renda! dan didukun" &le! 'a/t&r l&"amn(a (an" tin""i maka bisa diinterpretasikan men"andun" mineral (an" umumn(a umumn(a mineral sul'ida) sul'id a) Selain dari itu dalam met&de I5 terba"i dalam d&main 'rekuensi seperti (an" di teran"kan di atas (aitu akan men"!asilkan parameter parameter 3 5#E dan M#) M#) 4u"a met&de I5 seba"ai d&main waktu ,,Time 5rinsipn(a bila bumi dimasukkan arus akan timbul Time domain ), 5rinsipn(a bila beda p&tensial) Akan tetapi p&tensial disini tidak lan"sun" stabil melainkan perla!an$la!an menuju stabil) Demikian ju"a bila arus dimatikan p&tensil tidak lan"sun" n&l tetapi perla!an$ la!an menuju n&l) +al ini kenapa terjadi * 5r&ses 5r&ses perla!an$la!a perla!an$la!an n tadi memerlukan memerlukan waktu se!in" se!in""a "a disebu disebutt time time d&main d&main)) 5erban 5erbandin din"an "an p&tens p&tensial ial (an" (an" teruku terukurr antara antara primer primer dan sekunder sekunder men"!asilkan men"!asilkan Char Charea! ea!ility"M ility"M)) (an" diartikan seba"ai tin"kat kemuda!an suatu benda bila dialiri listrik) Semakin besar /!ar"eabilit( maka kemun"kinan adan(a mineral sul'ide atau benda lainn(a (an" bersi'at l&"am) Den" Den"an an demi demiki kian an dala dalam m met& met&de de Ge&l Ge&list istri rik k akan akan diba diba!a !ass tent tentan an" " met& met&de de S5 S5 Resisti2it( dan Indu/ed 5&lari9ati&n ,I5- baik dalam kawasan , domaindomain- 'rekuensi maupun dalam kawasan waktu) Dalam met&de "e&listrik ini disampin" akan diba!as te&rin(a mulai dari matematis sampai pada arti 'isisn(a) 4u"a akan dilen"kapi tulisan$tulisan (an" diambil dari internet seperti misaln(a penerapan "e&listrik untuk akui'er panasbumi dan pen(elidikan mineral) 7ntuk penerapan akui'er dan panasbumi di"unakan pen"ukuran ke bawa! se/ara 2erti/al) Sedan"kan untuk pen(elidikan mineral sul'ide ,urat$urat kuarsa- dan ju"a endapan$endapan minera minerall lain seperti seperti Man"an Man"an besi besi dll) dll) di"una di"unakan kan met&de met&de Resisti2it( % dimensi) dimensi) Met&de ini semakin p&pular karena tela! dip&pulerkan &le! 5r&'es&r dari Mala(sia ,L&ke) M)+)%::;-)
met&de Resisti2itas di"unakan arus D6) 5en""unaan arus listrik A6 untuk k&ndisi tertentu saja) +al ini men"apa * karena dari pen"alaman pen"ukuran pen"ukuran den"an met&de Resisti2itas Resisti2itas ini sulit sulit sekali sekali membed membedaka akan n antara antara batule batulempu mpun" n" den"an den"an minera minerall lempun lempun" " (an" (an" sama$sa sama$sama ma mempun mempun(ai (ai nilai nilai ta!ana ta!anan n jenis jenis renda! renda!)) 7ntuk 7ntuk itu biasan( biasan(aa di"una di"unakan kan met&d met&dee 5&lari 5&larisasi sasi terimbas , Induced Induced Polarization Polarization-- atau disin"kat met&de I5) Met&de ini men""unakan arus listri lis trik k A6 A6)) Kemudi Kemudian an listri listrik k A6 terjad terjadii karena karena adan(a adan(a perbed perbedaan aan 'rekuen 'rekuensi si dan den"an den"an adan(a adan(a perbedaan perbedaan 'rekuensi bisa di!itun" berapa persen e'ek dari 'rekuensi 'rekuensi itu (an" disebut Percent Frequency Frequency Effect ,5#E-) ,5#E-) Dari besar ke/iln(a nilai 5#E ini bisa ditentukan ju"a apaka! men"andun men"andun" " l&"am atau tidak (an" diper&le!8 diper&le!8dirumu dirumuskan skan den"an Metal Factor ,M#-) ,M#-) 4adi untuk membedakan (an" sama$sama mempun(ai nilai ta!anan jenis ke/il tersebut apaka! /uma lempun" berair atau bisa di!arapkan ju"a sejenis mineral lempun" atau biasan(a disebut mineral k&ndukti') Bilamana 3 renda! dan didukun" &le! 'a/t&r l&"amn(a (an" tin""i maka bisa diinterpretasikan men"andun" mineral (an" umumn(a umumn(a mineral sul'ida) sul'id a) Selain dari itu dalam met&de I5 terba"i dalam d&main 'rekuensi seperti (an" di teran"kan di atas (aitu akan men"!asilkan parameter parameter 3 5#E dan M#) M#) 4u"a met&de I5 seba"ai d&main waktu ,,Time 5rinsipn(a bila bumi dimasukkan arus akan timbul Time domain ), 5rinsipn(a bila beda p&tensial) Akan tetapi p&tensial disini tidak lan"sun" stabil melainkan perla!an$la!an menuju stabil) Demikian ju"a bila arus dimatikan p&tensil tidak lan"sun" n&l tetapi perla!an$ la!an menuju n&l) +al ini kenapa terjadi * 5r&ses 5r&ses perla!an$la!a perla!an$la!an n tadi memerlukan memerlukan waktu se!in" se!in""a "a disebu disebutt time time d&main d&main)) 5erban 5erbandin din"an "an p&tens p&tensial ial (an" (an" teruku terukurr antara antara primer primer dan sekunder sekunder men"!asilkan men"!asilkan Char Charea! ea!ility"M ility"M)) (an" diartikan seba"ai tin"kat kemuda!an suatu benda bila dialiri listrik) Semakin besar /!ar"eabilit( maka kemun"kinan adan(a mineral sul'ide atau benda lainn(a (an" bersi'at l&"am) Den" Den"an an demi demiki kian an dala dalam m met& met&de de Ge&l Ge&list istri rik k akan akan diba diba!a !ass tent tentan an" " met& met&de de S5 S5 Resisti2it( dan Indu/ed 5&lari9ati&n ,I5- baik dalam kawasan , domaindomain- 'rekuensi maupun dalam kawasan waktu) Dalam met&de "e&listrik ini disampin" akan diba!as te&rin(a mulai dari matematis sampai pada arti 'isisn(a) 4u"a akan dilen"kapi tulisan$tulisan (an" diambil dari internet seperti misaln(a penerapan "e&listrik untuk akui'er panasbumi dan pen(elidikan mineral) 7ntuk penerapan akui'er dan panasbumi di"unakan pen"ukuran ke bawa! se/ara 2erti/al) Sedan"kan untuk pen(elidikan mineral sul'ide ,urat$urat kuarsa- dan ju"a endapan$endapan minera minerall lain seperti seperti Man"an Man"an besi besi dll) dll) di"una di"unakan kan met&de met&de Resisti2it( % dimensi) dimensi) Met&de ini semakin p&pular karena tela! dip&pulerkan &le! 5r&'es&r dari Mala(sia ,L&ke) M)+)%::;-)
;)< Dasar te&ri "e&listrik
(4.1)
(4.2)
(4.2)
(4.3)
(4.2)
(4.4)
(4.5)
(4.6)
(4.7)
(4.7)7
(4.8)
(4.9)
(4.10)
(4.11)
4.1)O
(4.11)
(4.12)
4.2)O
Gambar 4.1 Sumber arus tunggal di dalam medium seluruh ruang ( whole space ) tau rus di dalam bumi a!an menimbul!an "#tensial berbentu! b#la
AA
Gambar 4.2 Sumber arus di "ermu!aan bumi sehingga arus men$ebar !e semua arah dan menimbul!an "#tensial berbentu! setengah setengah b#la%ruang (hal& s"a'e)
=)% K&nsep resisti2itas semu dan pen"ukuran "e&listrik
(4.12) 4.3).3
(4.13)
Gambar ;)= K&nsep pen"ukuran "e&listrik men""unakan elektr&da tun""al ,6 < 5<-
(4.13)
(4.14)
=)= K&n'i"urasi Elektr&da
4.4
Gambar ;); 5enempatan elektr&da arus dan p&tensial pada pen"ukuran "e&listrik
(4.15)
(4.16)
(4.17)
(4.18)
(4.19)
4.4
4.5)
(4.20)
(4.21)
(4.22)
(4.23)
2
4.5
1
;); Teknik 5en"ukuran Ge&listrik
4.6
4.7
Gambar 4.7 ebera"a *"e !ur+a s#unding $ang se'ara !ualita*& menun,u!!an +ariasi !edalaman
4.8
;)> 5en"&la!an data Resisti2it( S&undin" , Calculation#hmtl Berikut ini adala! /&nt&! pen"&la!an data lapan"an (an" diambil dari internet mulai data lapan"an Resisti2it( s&undin" dan pen"&la!ann(a den"an men""unakan pr&"ram Indu/ed 5&lari9ati&n Interpretati&n % dimensi (an" men""unakan wind&ws, IPI$%in-) 5r&"am ini tidak !an(a untuk interpretasi kur2a s&undin" tetapi ju"a untuk I5) 1amun in"at ba!wa I5 terdiri dari IP & fre'uensi domain (aitu ? Resisti2it( 5#E dan Metal #a/t&r) Dalam !al ini (an" di"unakan adala! pr&"ram untuk pen"&la!an data resisti2it( s&undin") 4u"a ada IP&time domain (aitu untuk men"!itun" charea!ility) 5emakaian pr&"ram I5I%@in tersebut sebaikn(a suda! men"enal lan"ka!$lan"ka! (an" dilakukan dalam melakukan Matchin dimana ada kur2a data lapan"an atau kur2a resisti2it( s&undin" (an" akan di/&/&kkan den"an kur2a standar % lapisan dan kur2a bantu (an" terdiri dari ; tipe (aitu + K A dan seperti pada "ambar ;)) Kadan"$kadan" ada tulisan tentan" pen"&la!an data kur2a s&undin" (an" ditemukan dalam internet terkesan lu/u) Men"apa demikian * Karena dalam pr&"ram k&mputer mau dimasukkan pili!an lapisan bumi berapa saja dia OK tanpa !arus men"enal len"kun"an kur2a s&undin" (an" kemudian disesuaikan den"an kur2a standar dan bantu) 7ntuk itu per!atikan lan"ka!$lan"ka!n(a dalam /&nt&! berikut (an" diambil dari internet berjudul Calculation kemudian per!atikan ju"a ada % /&nt&! (an" membin"un"kan dari % penulis (an" ditemukan dalam internet)
4.6 Contoh Interpretasi kurva sounding yang kurang tepat :
1) Interpretasi kurva sounding dalam eksplorasi air tanah
-#mentar 1. /enulisn$a berlatarbela!ang Ge#l#gi sehingga !uat dalam inter"retasi $ang berhubungan dengan lit#l#gi. !an teta"i sa$ang melu"a!an "rinsi""rinsi" dalam met#de mat'hing $aitu dari !ur+a standar 2 la"is baha dalam la"isan bumi 'uma ada 2 !emung!inan leng!ungan $aitu nai! atau turun ar*n$a lebih besar atau lebih !e'il dari la"isan1. amun menurut !ur+a bantu mem"un$ai 4 *"e $aitu selain nai!turun(-) dan turunnai!() bisa dimung!in!an nai!nai! lagi() atau turunturun lagi(). adi *da! lebih dari itu. Sedang!an !alau di"erha*!an inter"retasi di atas sam"ai detail se!ali baha la"isan *"is se!ali"un terdete!si dengan !ur+a s#unding !arena "enulisn$a mengangga" bisa lebih dari 4 *"e tsb. se"er* "ada !edalaman 10 30 m *da! sesuai !arena turun sam"ai 4 2. :ari "erbandingan tersebut "enulisn$a mengata!an !eberhasilan menda"at!an air tanah ; 70 < ebat se!ali si "enulis tersebut sehingga dengan inter"retasi ini dihara"!an bisa menari! ban$a! in+est#r. amun ,i!a mengetahui $ang sesungguhn$a mung!in terbali! 3. /erbandingan antara l#gging ("engu!urann$a !#n*nu) dan ge#listri! ("engu!urann$a dis!rit) sulit untu! sesuai sd ; 70 < !arena "engu!uran dis!rit ini l#n'atl#n'at berbeda dengan !#n*nu $ang terus menerus tan"a "utus. Sehingga !alau l#gging hasiln$a detail sedang!an ge#listri! *da! mung!in detail !e'uali di'#'#!'#'#!!an.
2) Penerapan Geolistrik untuk daerah prospek panasbumi
-#mentar /enulis berlatar bela!ang =isi!a sehingga dia unggul dalam bidang "r#'essing data ta"i !urang mendalami >lmu -ebumian sehingga >nter"retasin$a !urang "as. al ini ditun,u!!an dengan "engu!uran ge#listri! dengan bentangan sd. ? 400 m ta"i 'uma bisa inter"retasi sam"ai !edalaman 30 m (4 la"isan sa,a) sehingga !urang dalam. @a"i si "enulis *da! melan,ut!an "adahal minimal 1 la"isan lagi se!itar 100 man masih bisa diinter"retasi. :alam inter"retasi !ur+a s#unding di daerah "anasbumi dihara"!an sam"ai !edalaman 300 500 m. a!an ditemu!an batuan alterasi dengan nilai AB 5 Ohm.m. :aerah se"er* ini "r#s"e! !arena diduga ada reser+#ir "anas di baahn$a. -arena itu bentangan %2 C 1000 m.
4.7 Beberapa contoh penerapan metode Resistivity-2D Contoh 4.7 A
Penerapan Metode Geolistrik Konfigurasi Schlumberger untuk Penentuan Tahanan Jenis Batubara
1. PENDA!"!AN
Batubara merupakan sumber ener"i masa depan ,+eriawan %:::-) Batubara merupakan batuan sedimen ,padatan- (an" dapat terbakar berasal dari tumbu!an berwarna /&klat sampai !itam (an" sejak pen"endapann(a terkena pr&ses 'isika dan kimia (an" men"akibatkan pen"ka(aan kandun"an karb&nn(a ,@&l' - (an" suda! diselidiki) Sementara /ekun"an (an" tela! dilakukan pen(elidikan terbatas sampai pada ta!ap pen(elidikan umum ekspl&rasi maupun ekspl&itasi baru = atau seluas %%% juta !a) Ole! karena itu perlu ditin"katkan pen(elidikan tentan" keberadaan batubara tersebut) Sala! satu met&da "&'isika (an" dapat di"unakan untuk memperkirakan keberadaan batubara adala! met&da "e&listrik ta!anan jenis)Met&da ini merupakan sala! satu met&da "e&'isika (an" dapat memberikan "ambaran susunan dan kedalaman lapisan batuan den"an men"ukur si'at kelistrikan batuan ,5ri(ant&
ban(ak diman'aatkan untuk berba"ai kepentin"an ekpl&rasi lapisan dan"kal maka pada penelitian ini dipili! met&da pen"ukuran %$D dari ta!anan jenis) Adapun m&del k&n'i"urasi (an" di"unakan adala! k&n'i"urasi S/!lumber"er) Berdasar !asil penelitian +eriawan ,%:::- si'at 'isik batubara Tamban" Air La(a den"an perin"kat (an" ber2ariasi menunjukkan semakin tin""i perin"kat batubara kadar airn(a semakin ke/il se!in""a k&ndukti2itas listrikn(a berkuran" ,Tabel <-)
Di sini terli!at ba!wa k&ndukti2itas batuan san"at ditentukan &le! ta!anan jenisn(a ,Spei"!t
den"an !ar"a?
M1 0 a ,spasi elektr&da p&tensialAM 0 1B 0 n)a MB 0 A1 0 ,n H <-)a
7ntuk k&n'i"urasi S/!lumber"er !ar"a K dapat di!itun" men""unakan persa maan? K 0 n),n H <- a n 0 < % =;>JJ den"an? 3
? ta!anan terukur ,a((arent resistivity-
.V ? p&tensial (an" terukur antara elektr&da 5< dan 5% I
? arus listrik (an" men"alir ke tana! melalui elektr&da 6< dan 6%
K
? 'akt&r "e&metri k&n'i"urasi elektr&da)
2. BAAN DAN #E$%DE
5enelitian ini dilakukan di Lab&rat&rium #isika Bumi 4urusan #isika ITB & den"an met&d&l&"i penelitian seba"ai berikut? <- membuat m&del 'isik pen"ukuran men""unakan bak ka/a berukuran ,% <% :F m(an" diisi lempun" setin""i >: /m seba"ai medium pen"ukuran %- men"ukur ta!anan jenis lempun" sebelum pen"ukuran ta!anan jenis batubara =- melakukan pen"ukuran den"an seperan"kat alat resisti2it( meter m&del SS=>< ;- batubara (an" di"unakan adala! jenis bitumin&us berukuran <; > /m dan semi& antrasite berukuran <% <: > /m (an" diukur se/ara terpisa! den"an 2ariasi pen"ukuran pada kedalaman <: /m p&sisi te"ak mirin" dan sejajar bidan" perlapisan >- pen"ukuran dilakukan den"an men""unakan k&n'i"urasi S/!lumber"er den"an spasi ,aelektr&da p&tensial tetap minimum > /m dan panjan" bentan"an /m ,Gambar %- dan
6) !asil pen"ukuran dipr&ses den"an men""unakan softare Res$dinv ,L&ke
batubara (an" di"unakan pada penelitian ini berasal dari tamban" Air La(a Sumatera Selatan dan lempun" seba"ai medium pen"ukuran diambil dari daera! 6iembulueit K&ta Bandun")
'.
HASI !A" P#MBAHASA" 7ntuk menentukan adan(a an&mali ta!anan jenis di bawa! permukaan lempun" maka
sebelum ditanam batubara terlebi! da!ulu diukur ta!anan jenis medium lempun" tersebut) Dari !asil in2ersi den"an pr&"ram Res%din2 diper&le! penampan" ta!anan jenis lempun" seperti pada Gambar =)
Gambar = memperli!atkan penampan" ta!anan jenis lempun" !asil in2ersi den"an pen"ukuran men""unakan k&n'i"urasi S/!lumber"er ber!ar"a antara %:;:= Nm (an" terdiri dari ; lapisan den"an kesala!an iterasi <) Lapisan pertama ta!anan jenisn(a %: ;; Nm lapisan kedua antara ;:<<= Nm lapisan keti"a <= Nm dan lapisan keempat (an" palin" dasar ;:= Nm diakibatkan lapisan palin" bawa! lebi! kerin" serta adan(a e'ek pantulan ka/a) Gambar ; adala! penampan" ta!anan jenis bitumin&us p&sisi sejajar bidan" perlapisan <: /m dari bawa! permukaan den"an ta!anan jenis berkisar antara <=%:: Nm den"an kesala!an iterasi ) Sedan"kan pada kedalaman (an" sama den"an p&sisi mirin" F:: di bawa! permukaan diindikasikan &le! an&mali ta!anan jenis antara %:=;> Nm den"an kesala!an iterasi -) Selanjutn(a den"an p&sisi te"ak bidan" perlapisan pada kedalaman <: /m bitumin&us mempun(ai ta!anan jenis antara %<;F> m den"an kesala!an terasi <=: ,Gambar F-)
7ntuk batubara jenis semi antrasite (an" ditempatkan pada kedalaman <: /m dari bawa! permukaan lempun" pada p&sisi te"ak bidan" perlapisan memiliki ta!anan jenis antara ==<$;> m den"an kesala!an iterasi ; ,Gambar - dan pada p&sisi sejajar ta!anan jenisn(a berkisar ;F=$>; m den"an kesala!an iterasi <<> ,Gambar -) Sedan"kan p&sisi mirin" F:O ter!adap bidan" perlapisan mempun(ai ta!anan jenis antara %=;=>> m den"an kesala!an iterasi <= ,Gambar C-) Dari !asil pen"&la!an data den"an softare Res$dinv untuk pen"ukuran berba"ai p&sisi baik mirin" sejajar maupun te"ak bidan" perlapisan tern(ata ta!anan jenis batubara (an" berbeda perin"kat mempun(ai ta!anan jenis listrik (an" berbeda ,Tabel %-
Selanjutn(a penetrasi kedalaman pen"ukuran berdasarkan softare Res$dinv ,L&ke /m se!in""a kedalamann(a F P ,> /m- 0 <> /m) 4ika kita per!atikan penampan" (an" di/itrakan berada pada kisaran <=<%; /m) +al ini mun"kin disebabkan terjadin(a per"eseran letak elektr&da (an" kuran" dari > /m pada pen"ukuran) Dari Tabel % terli!at perbedaan ta!anan jenis antara perin"kat batubara (an" berbedadimana ta!anan jenis semi&antrasite tern(ata lebi! besar dibandin" !ituminous) Ini sesuai den"an ken(ataan ba!wa semi antrasite lebi! kerin" bandin" !ituminous seperti (an" tertera pada Tabel <)
Dari !asil in2ersi penampan" ta!anan jenis !asil pen"ukuran seperti pada Gambar > sampai <: terli!at ba!wa pada ba"ian bawa! penampan"n(a memperli!atkan ta!anan jenis besar !al ini mun"kin disebabkan &le! lapisan ba"ian bawa! lebi! kerin" dan pen"aru! e'ek ka/a ba"ian bawa! pen"ukuran terdapat noise dalam pen"ukuran) 7ntuk men"eta!ui struktur (an" lebi! dalam maka spasi elektr&da arus dan p&tensial !arus ditamba! se/ara berta!ap semakin besar spasi elektr&da maka e'ek penembusan arus kebawa! semakin dalam) Dari !asil in2ersi Softare Res$dinv pada data pen"ukuran resisti2itas den"an men""unakan k&n'i"urasi S/!lumber"er lebi! k&ntras an&mali ta!anan jenisn(a) +al ini disebabkan &le! 'akt&r "e&metri arus dan p&tensial) Elektr&da p&tensial pada k&n'i"urasi S/!lumber"er relati' jaran" diruba! se!in""a dapat men(ebabkan perbedaan data relati' ke/il antara titik (an" satu den"an titik (an" lainn(a)
4. (E)*#P!"AN
Dari !asil penelitian (an" tela! dilakukan dapat disimpulkan ba!wa sala! satu met&da "&'isika (an" dapat di"unakan untuk memperkirakan keberadaan dan ketebalan batubara di bawa! permukaan adala! met&da "e&listrik ta!anan jenis) Met&da "e&listrik dapat mendeteksi lapisan batubara pada p&sisi mirin" te"ak dan sejajar bidan" perlapisan di bawa! permukaan) Dari pen"&la!an data den"an Softare Res$dinv di dapatkan ta!anan jenis resisti2itas batubara bersi'at anisotro(i (aitu ter"antun" pada ara! pen"ukurann(a) Selanjutn(a ta!anan jenis semi&antrasite lebi! besar dibandin"kan den"an ta!anan jenis !ituminous) +al ini sesuai den"an ken(ataan ba!wa semi&antrasite lebi! kerin" dibandin" !ituminous#
+. DA,$AR P!)$A(A
Amri& N.A. %:::) Reschedulin (emanfaatan eneri !atu!ara Indonesia# T!esis) Bandun"? ITB) Anayana& (.
(amia0an& P.& )ismanto& A. )3par0oto. %:::) Sur2e( &' resisti2it( met!&d t& in2esti"ate t!e Krakal +&t Sprin" in Desa Krakal Ke/) Alian Kab) Kabumen 5r&p) 4awa Ten"a!# Bandun"? Prosidin PIT .*I ke$%>) "oe& #.. and 1T) Mala(sia? 5enan") 5an Nostrand& Robert& 6. (enneth& " Coo.
Contoh 4.7B PEMETAAN I!"#$E#%#$I !EN$AN MEN$$&NA'AN MET#!A $E#%I(T"I'
5emetaan lapisan akui'er untuk memenu!i kebutu!an industri per!&telan dan k&munitas
mas(arakat
seperti
pesantren
menjadi
san"at si"ni'ikan dalam
ran"ka
meminimalkan bia(a ekspl&itasi) Sebua! pesantren di daera! 6i!ideun" Seran" den"an p&pulasi >>: santri tern(ata kebutu!an primer airn(a tidak /ukup jika !an(a men"andalkan airtana! dari lapisan akui'er permukaan) Apala"i kalau kebutu!an itu di"unakan untuk pen"emban"an p&tensi santri seperti pen"el&laan k&lam renan" dan pertanian) Tela! dilakukan pen"ukuran dan pemetaan lapisan akui'er di daera! 6i!ideun" Seran" Banten den"an men""unakan met&da "e&listrik)
Tar"et pemetaan ini adala! untuk mendapatkan lapisan akui'er dalam (an" di!arapkan memiliki debit dan /adan"an air (an" san"at besar dan tidak ber"antun" musim) 5en"ukuran dilakukan den"an men""unakan k&n'i"urasi S/!lumber"er dan bentan"an kabel AB8% !in""a men/apai =:: meter) Dari pem&delan %D diper&le! sebaran airtana! di daera! pen"ukuran ba!wa lapisan akui'er dalam diperkirakan lapisan pasir tu'aan dan berada pada kedalaman ;: meter !in""a <:: meter) Ketebalan lapisann(a ber2ariasi ter"antun" pada t&p&"ra'i permukaan dan lapisan kedap air di bawa! lapisan akui'er den"an ke/enderun"an semakin menebal ke ba"ian bawa! danau) Den"an mempertimban"kan estimasi luas daera! pen"amatan ketebalan lapisan akui'er dan p&r&sitas batuan reser2&arn(a serta saturasi air diperkirakan p&tensi airtana! di lapisan tersebut men/apai %C juta m =)
1. PENDA!"!AN
Dari !asil pen(elidikan sebelumn(a ter!adap l&kasi penelitian den"an men""unakan met&de "e&listrik tela! dibuat sebua! sumur b&r (an" memiliki kedalaman !in""a <:: meter) 5embuatan sumur b&r !in""a kedalaman tersebut bisa men"!abiskan ban(ak dana dan dirasa kuran" e'ekti' k!ususn(a untuk memenu!i seluru! kebutu!an air ba"i para pen"!uni pesantren (an" tersebar pada l&kasi (an" /ukup luas) 7ntuk itu keberadaan airtana! (an" lebi! terjan"kau pada seluru! daera! di l&kasi pesantren akan san"at membantu dalam penentuan l&kasi sumur b&r (an" lebi! muda! dan e'isien) 5en(elidikan "e&listrik lanjutan di l&kasi ini di!arapkan akan dapat men"eta!ui letak$ letak airtana! ara! aliran air 2&lume serta m&del !idr&"e&l&"i daera! ini) Den"an be"itu di!arapkan dapat diman'aatkan dalam menentukan l&kasi pen"eb&ran (an" tepat serta pen"el&laan airtana! ba"i para santri dan penduduk (an" tin""al disana) Dari beberapa k&n'i"urasi elektr&da pada met&de "e&listrik k&n'i"urasi S/!lumber"er menjadi pili!an terbaik dikarenakan jan"kauann(a (an" palin" dalam ,Barker %::<-) +al ini sesuai den"an kebutu!an di lapan"an men"in"at dari sumur b&r sebelumn(a men/apai kedalaman sekitar <:: meter) 1ilai besaran (an" di/ari melalui met&de "e&listrik iala! nilai resisti2itas batuan) Resisti2itas merupakan nilai intrinsik batuan (an" menunjukkan seberapa besar !ambatan listrik batuan tersebut se!in""a dapat di"unakan untuk men"identi'ikasi jenis batuan) 1ilai resisti2itas batuan dapat diketa!ui dari besaran terukur (akni .V dan I melalui !ubun"an resisti2itas den"an "e&metri batuan bawa! permukaan)
5ada met&de resisti2itas arus listrik diinjeksikan &le! sepasan" elektr&de arus AB) Arus listrik akan men"alir di bawa! permukaan bumi melalui lapisan$lapisan batuan (an" memiliki resisti2itas berbeda) Sepasan" elektr&de te"an"an M1 (an" dibentan"kan pada jarak tertentu akan men"ukur besar te"an"an listrik di permukaan bumi) Den"an men"eta!ui nilai te"an"an dan arus listrik maka nilai resisti2itas perlapisan batuan bawa! permukaan dapat diprediksi) +ubun"an antara resisti2itas beda p&tensial ,.V- dan arus listrik ,i- (an" terukur dipen"aru!i &le! "e&metri dari k&n'i"urasi (an" diper"unakan dalam bentuk? Persa)aan *+, :
Dimana AM MB A1 dan 1B merupakan jarak antar elektr&de) 7ntuk k&n'i"urasi S/!lumber"er nilai resisti2itas dapat di!itun" dari '&rmula?
Persamaan :2; <
dimana L jarak antar elektr&de arus dan a jarak antar elektr&de p&tensial)
Den"an memper!atikan si'at listrik batuan (an" tersaturasi 'luida di bawa! tana! maka keberadaan akui'er dapat diprediksi) Adapun si'at listrik batuan ber"antun" pada tin"kat p&r&sitas permeabilitas jenis 'luida pada p&ri batuan dan kandun"an "aram dalam 'luida) Akui'er (an" di/ari dalam penelitian ini berdasarkan data sumur b&r didu"a terdiri atas akui'er dan"kal dan dalam serta memiliki tin"kat salinitas (an" renda!)
2. #E$%DE PENE"*$*AN
2.1 $in=a3an eooi daerah peneitian
5enelitian dilakukan di area 5esantren (an" terletak di Desa Bantar @aru Ke/amatan 6inan"ka Kabupaten Seran" Banten) Berdasarkan penjelasan peta "e&l&"i daera! An(er diketa!ui ba!wa daera! Bantar @aru did&minasi &le! '&rmasi Tu'a Banten Atas (an" terdiri atas batuan tu'a sela tu'a berbatu apun" dan tu'a pasiran di ba"ian atas serta di ba"ian bawa! terdiri atas tu'a !ablur tu'a lapili berbatuapun" tu'a ka/a dan sisipan tu'a lempun"an warna mera! ,Sant&sa et al )
Menurut penjelasan peta !idr&"e&l&"i Ind&nesia daera! An(er dan 6ikaran" desa Bantar @aru se/ara m&r'&l&"i termasuk kedalam kel&mp&k satuan m&r'&l&"i perbukitan ber"el&mban" ,Sur(aman %::<-) Se/ara umum "e&l&"i daera! ini disusun &le! berba"ai jenis batuan berumur tua ,tersier- sampai muda ,kuarter-) Berdasarkan kedudukan akui'er dari muka tana! setempat maka sistem akui'er di daera! pemetaan !idr&"e&l&"i An(er dapat dibedakan menjadi akui'er endapan permukaan ,sur'i/ial aui'er- den"an kedalaman kuran" dari %: meter di bawa! muka tana! ,bmt- dan akui'er batuan dasar ,!edroc' aquifer - den"an kedalaman lebi! dari %: meter bmt) Akui'er endapan permukaan pada daera! perbukitan ber"el&mban" terletak pada kedalaman antara <:$%: meter bmt) Sedan"kan Akui'er batuan dasar terletak pada kedalaman antara %: sampai <%: meter bmt) Akui'er daera! Bantar @aru memiliki debit kuran" dari > liter per detik dan didu"a kedudukann(a lebi! dari <:: meter di bawa! muka tana! ,Sur(aman %::<-) 2.2 A3isisi data tahanan =enis
Lintasan pen"ukuran ditentukan berdasarkan disain interpretasi (an" dike!endaki serta mempertimban"kan k&ndisi alam daera! sekitar l&kasi penelitian) Titik$titik s&undin" diusa!akan diukur den"an ara! bentan"an elektr&de (an" seara! untuk memuda!kan dalam pr&ses k&relasi dalam interpretasi masin"$masin" titik s&undin") +al inila! (an" menentukan pemili!an l&kasi titik$titik s&undin" se!in""a dalam pen"ukuran antar titik s&undin" memun"kinkan untuk membentan"kan elektr&de pada ara! (an" sama) Desain pen"ukuran dibuat untuk dua lintasan dan C titik s&undin") Lintasan satu terdiri dari lima titik s&undin" (akni 1#< 1#% 1#= 1#; dan 1#>) Sementara pada lintasan kedua di sebela! selatan terdapat titik s&undin" 1#F 1# 1# dan 1#C) Lintasan pen"kuran dan persebaran titik s&undin" dapat dili!at dalam Gambar <) Karena tar"et kedalaman (an" diin"inkan men/apai <:: meter maka bentan"an AB8% dilakukan !in""a men/apai bentan"an =:: meter) Dalam pen"ukuran (an" dilakukan keadaan alam dan /ua/a mempen"aru!i pr&ses dan !asil pen"ukuran) Keadaan alam menentukan ara! bentan"an (an" mun"kin dilakukan pada saat pen"ukuran berlan"sun") Sementara k&ndisi /ua/a dapat berpen"aru! pada tin"kat kebasa!an tana! se!in""a berp&tensi men"uba! distribusi arus listrik pada saat pen"ukuran) 5ermukaan tana! (an" basa! akan menjadi pen"!antar listrik (an" baik se!in""a arus listrik akan ban(ak terdistribusi di permukaan dan kuran" terdistribusi pada kedalaman (an" jau!) 5ermukaan (an" terlalu basa! ju"a akan memperbesar k&n$dukti2itas batuan pen"$ !antar di permukaan se$!in""a berdampak pada membesarn(a arus (an" terukur !in""a
melampaui kemampuan maksimum$n(a sebesar % A) Lintasan < mem$bentan" den"an ara! barat$timur dari perbatasan luar ba"ian barat 5esantren !in""a l&kasi sumur b&r airtana! di sampin" pintu masuk menuju 5esantren ) Lintasan % membentan" den"an ara! barat$timur di daera! sebela! selatan l&kasi 5esantren ) 5en"ukuran di titik ini umumn(a men"!adapi kendala sulitn(a men/ari bentan"an maksimum !in""a F:: meter disebabkan ban(akn(a kebun$kebun dan ilalan" se!in""a pembentan"an kabel serin" menjumpai masala!)
'. A)*" DAN PE#BAA)AN
'.1 Penoahan Data
Dari persamaan ,%- per!itun"an dilakukan men""unakan mi/r&s&'t e/el untuk mendapatkan resisti2itas semu batuan ,a((arent resistivity-) +ar"a a((arent resistivity inila! (an" kemudian di&la! lebi! lanjut se!in""a didapatkan nilai ta!anan jenis sebenarn(a , true resistivity- batuan pada setiap kedalaman)
6ambar 2. 6&nt&! !asil pen"&la!an data <$D untuk s&undin" 1#< dan 1#;)
5en"&la!an data <$D daera! penelitian dilakukan men""unakan met&de in2ersi den"an bantuan m&del awal (an" didapat melalui met&de '&rward) 5r&ses pen"&la!an data ini dilakukan men""unakan s&'tware 5r&"ress) Men"in"at adan(a prinsip ekui2alensi dalam interpretasi <$D data s&undin" maka data penunjan" menjadi rujukan dalam membuat m&del (an" akan dipakai) Dalam !al ini data lit!&l&"i sumur (an" perna! dib&r di l&kasi penelitian dan !asil interpretasi awal sur2e( seismik re'raksi menjadi data penunjan" utama (an" mendasari pembuatan m&del satu dimensi)
'.2 Pemodean idroeooi
5embuatan pem&delan ta!anan jenis % dimensi dilakukan den"an melakukan k&relasi ta!anan jenis antar titik s&undin" disesuaikan den"an kedalaman !asil interpretasi <$D) K&relasi disini merupakan teknik men"!ubun"kan nilai$nilai resisti2itas batuan (an" memiliki !ar"a ta!anan jenis (an" relati' sama berdasarkan interpretasi <$D dan in'&rmasi "e&l&"i (an" tela! diketa!ui) 5embuatan pem&delan ini dilakukan se/ara manual men""unakan s&'tware Surfer2 a"ar interpretasi dapat mempertimban"kan aspek "e&l&"i bawa! permukaan (an" tela! diketa!ui sebelumn(a dari lit!&l&"i sumur dan k&reksi t&p&"ra'i di lapan"an (an" diketa!ui penulis)
Dari pen"&la!an data s&undin" <$D (an" tela! dilakukan dibuatla! k&relasi antar titik s&undin" 1#< 1#% 1#= 1#; dan 1#> untuk lintasan < dan k&relasi titik$titik 1#F 1# 1# 1#C untuk lintasan %) K&relasi ini dibuat setela! sebelumn(a dilakukan penempatan muka tana! den"an ele2asi !asil G5S) Se/ara umum k&relasi dilakukan den"an klasi'ikasi ta!anan jenis renda! , %: O!m$m- sedan" ,%:$<:: O!m$m- dan tin""i ,U<:: O!m$m-) 5r&ses k&relasi mempertimban"kan ke/&/&kan ta!anan jenis (an" sama den"an kesesuain kedalaman dan perkiraan lit!&l&"i batuan (an" diketa!ui dari data sumur b&r k!ususn(a untuk daera! di sekitar sumur b&r)
Interpretasi % dimensi san"at erat kaitann(a den"an pem&delan !idr&"e&l&"i (an" akan dibuat karena interpretasi batuan dari m&del penampan" ta!anan jenis dua dimensi akan membantu mena'sirkann(a menjadi m&del !idr&"e&l&"i) Dalam melakukan interpretasi m&del ta!anan jenis %$D maka keteran"an dari data "e&'isika lainn(a serta data "e&l&"i san"at diperlukan) Data lit!&l&"i batuan !asil l&""in" pada sumur b&r menjadi data n(ata k&ndisi bawa! permukaan (an" sebenarn(a) Ole! karena itu pem&delan !asil interpretasi satu dan
dua dimensi dari sur2e( resisti2it( (an" dilakukan !arus dik&ntr&l den"an data sumur tersebut) Adan(a data sumur b&r ini dapat mereduksi mun/uln(a ekui2alensi pada interpretasi data s&undin") Dari !asil pen(elidikan seismik re'raksi pada enam lintasan di daera! sekitar l&kasi penelitian didapatkan keteran"an ba!wa lapisan (an" didu"a seba"ai akui'er dan"kal pada umumn(a ditemui mulai dari kedalaman <> !in""a %: meter) 7ntuk daera! pen(elidikan seismik re'raksi (an" letakn(a dekat den"an s&undin" 1#< dan 1#% ditemui akui'er dan"kal pada kedalaman sekitar %: meter sedan"kan untuk daera! di sekitar s&undin" 1#; ditemui akui'er dan"kal mulai dari kedalaman (an" lebi! dan"kal (akni sekitar F meter ,Irpani %::F-) Den"an membandin"kan !asil interpretasi resisti2it( den"an data b&r dan re'raksi dibuatla! m&del !idr&"e&l&"i untuk lintasan < dan % dimana diprediksi ju"a jenis batuan dan batuan (an" ber'un"si seba"ai akui'er)
4. (E)*#P!"AN
5em&delan !idr&"e&l&"i (an" di!asilkan dalam penampan" dua dimensi (an" didapatkan dari kedua lintasan pen"ukuran memberikan "ambaran ba!wa du"aan akui'er berada pada kedalaman dan"kal <:$=: meter dari permukaan (an" terdiri atas lapisan pasir akui'er dalam pertama berada pada kedalaman %: !in""a F: meter dan akui'er (an" lebi! dalam la"i didu"a terdapat pada kedalaman ;: !in""a kedalaman <:: meter (an" terdiri atas lapisan pasir tu'aan) Ketebalan lapisan akui'er ber2ariasi ber"antun" pada t&p&"ra'i permukaan dan lapisan kedap air di bawa! lapisan akui'er den"an ke/enderun"an semakin menebal ke ba"ian bawa! danau) Den"an estimasi luas daera! (an" terlin"kupi sur2e( penelitian (akni sebesar %:)::: meter perse"i dan ketebalan rata$rata akui'er sebesar =: meter serta p&r&sitas batuan (an" berperan seba"ai akui'er (aitu pasir tu'aan diperkirakan sebesar => ,7) S) Arm( 0 %)C;:):::
DA,$AR P!)$A(A
Barker R) D) %::<) Princi(les of Electrical Imain 7ni2ersit( &' Birmin"!am) 7K) 6V T&(a Reka Sarana %::F) -a(oran 'hir Penyelid'an Electric %ell -oin Pesantren 3, Bandun") Irpani Imr&n) %::F) Pemetaan -a(isan 'uifer Permu'aan 4am(un Cihideun, Seran, +anten denan Menuna'an Seismi' Refra'si Departemen #isika 7I) Sant&sa S) Sutrisn&) Turkandi T) Sukanta 7)
5aa
5usat 5enelitian dan 5en"emban"an Ge&l&"i Dirjen Ge&l&"i dan Sumber Da(a Mineral Bandun") Sur(aman M) %::<) Pen6elasan Peta .idroeoloi Indonesia -em!ar nyer dan Ci'aran ) 7)S) Arm( 6&rps &' En"ineers)
6&nt&! ;) / ?
M#T$!A G#$IST%IK P$A%ISASI T#%IMBAS &Induced Polari'ation( <)5E1DA+7L7A1 Ge&listrik adala! suatu met&da "e&'isika (an" mempelajari si'at aliran listrik didalam bumi dan ba"aimana mendeteksin(a di permukaan bumi) Dalam !al ini meliputi pen"ukuran p&tensial arus listrik S5 dan elektr&ma"netik (an" terjadi baik se/ara alamia! maupun akibat injeksi arus ke dalam bumi) 5&larisasi terimbas merupakan sala! satu met&da "e&'isika (an" mendeteksi terjadin(a p&larisasi listrik pada permukaan mineral$mineral l&"am di bawa! permukaan bumi) 5ada met&da "e&listrik p&larisasi terimbas arus listrik diinjeksikan ke dalam bumi melalui dua elektr&da arus kemudian beda p&tensial (an" terjadi diukur melalui dua elektr&da p&tensial) Dalam met&da p&larisasi terimbas ada ; ma/am met&da pen"ukuran (aitu pen"ukuran dalam d&main waktu d&main 'rekuensipen"ukuran sudut 'asa dan Manetic Induced Polarization ,MI5-) Met&da p&larisasi terimbas ini terutama dipa!ami dalam ekspl&rasi l&"am dasar , +ase Metal - dan pen(elidikan air tana! ,*round %ater -) Berdasarkan letak ,k&n'i"urasi- elektr&da p&tensial dan arus dikenal beberapa jenis met&da p&larisasi terimbas antara lain ? <) Met&da S/!lumber"er %) Met&da @enner =) Met&da D&uble Dip&le ;) Met&da 5&le Dip&le
% ) D E S K R I 5 S I A L A T 7 K 7 R 5&larisasi terimbas terjadi akibat adan(a arus indukti' (an" men(ebabkan reaksi trans'er antara i&n elektr&lit dan mineral l&"am) I5MGEO$;<:: diran/an" untuk men"ukur parameter p&larisasi terimbas melalui nilai charea!ility) 1ilai ini merupakan perbandin"an antara peluru!an p&tensial sekunder ter!adap waktu) I5MGEO$;<:: bekerja dalam d&main waktu dimana data akuisisi direkam melalui A8D /ard den"an akurasi <% bit) 5rinsip pen"ukuran I5 memiliki susunan k&n'i"urasi (an"
serupa den"an sur2e( "e&listrik) I5MGEO$;<:: tela! dik&mbinasikan sedemikian rupa se!in""a akuisisi data I5 dapat dilakukan se/ara simultan den"an "e&listrik) Den"an demikian dapat dikarakteristik material (an" memiliki resp&n resisti2itas (an" sama tetapi mempun(ai karakteristik I5 (an" berbeda) I5MGEO$;<:: dapat dikemban"kan menjadi instrumen pen"ukuranmulti/!annel
= ) 5 ERA L A T A 1 L A 5 A1GA1 '.1. Peraatan yan di3naan < <) I5MGEO$;<::8) Meteran '.2. Prinsip er=a aat < Alat ukur I5MGEO$;<::8
Transmitter dan sin(al "enerat&r men"alirkan arus listrik berbentuk pulsa perse"i melalui kedua elektr&da arus ke bumi) Serin" kali terjadi p&larisasi pada bidan" antar muka elektr&da arus dan tana! sekelilin"n(a (an" men"akibatkan terjadin(a 2ariasi !ar"a ta!anan tana! ter!adap ara! pen"ukuran) 7ntuk men"atasi !al ini maka se/ara peri&dik p&laritas arus listrik dibalikkan arusn(a &le! ran"kaian sin(al "enerat&r) 5embalikan p&laritas arus listrik ini ju"a ber"una untuk men"eliminasi p&tensial sp&ntan bumi) Beda p&tensial (an" tejadi antara kedua elektr&da pen"ukur pada saat arus listrik men"alir dan pada saat arus di!entikan ,p&tensial residual- diukur &le! ran"kaian re/ei2er (an" mempun(ai kemampuan tin""i) 7ntuk men/e"a! terjadin(a p&larisasi elektr&da antara l&"am elektr&da pen"ukur ,p&tensial- (an" k&ndukti' den"an larutan i&nik dalam p&ri$p&ri tana! maka di"unakan elektr&da n&n p&tensial (an" disebut (orous&(ot )Antara unit transmitter dan re/ei2er di!ubun"kan &le! ran"kaian elektr&nik pen"atur 'asa supa(a terdapat keselarasan kerja antara transmitter dan re/ei2er) 4 . Prosed3r pen33ran apanan
4.1 (on8i3rasi eetroda
Susunan k&n'i"urasi elektr&da dalam met&da I5 sama den"an met&da resisti2itas umumn(a antara lain ? k&n'i"urasi S/!lumbur"er k&n'i"urasi @enner p&ledip&le dan d&uble dip&le) 5ada k&n'i"urasi S/!lumbur"er elektr&da p&tensial M1 relati' diam pada suatu tempat den"an elektr&da arus di"erakkan se/ara simetri keluar) 5ada k&n'i"urasi @enner !ar"a a diperbesar dalam lan"ka! tertentu den"an meminda!kan setiap elektr&da keluar dari pusat pada k&n'i"urasi dip&le$dip&le) Kedua pasan" elektr&da (an" berjarak sama salin" di"erakan menjau!i) 5ada k&n'i"urasi p&ledip&le sala! satu elektr&da arus diletakan pada tempat (an" san"at jau!)
4.2 #etode pen33ran
5en"ukuran tan""apan ,resp&n- I5 dapat dilakukan dalam ? $ D&main waktu $ D&main 'rekuensi $ 5en"ukuran sudut 'asa I5) Keti"an(a men"ukur "ejala 'isis (an" sama tetapi den"an parameter pen"ukuran (an" berbeda) Di sampin" itu ju"a ada met&da Manetic Induced Polarization ,MI5- (aitu pen"ukuran dalam d&main medan ma"net)
4.2.1 Pen33ran daam Domain 9at3
5r&sedur pen"ukuran di lapan"an adala! den"an men"alirkan pulsa arus listrik berbentuk perse"i panjan") 5ada saat arus listrik di!entikan p&tensial antara dua elektr&da pen"ukur se"era turun ke tin"kat tan""ap sekunder) 5&tensial sekunder ini kemudian meluru! den"an waktu) Li!at "ambar % 5en"ukuran dalam d&main waktu maksudn(a pen"amatan peluru!an p&tensial sekunder,Vs- ter!adap waktu)
Gambar 2
7ntuk men"ukur derajat terp&larisasi suatu ba!an pada suatu waktu dide'inisikan besaran charea!ilitas m,t- (an" merupakan besaran makr& (an" ber"antun" pada jenis ba!an dan selan" waktu pen"aliran arus) Di lapan"an charea!ilitas diukur dari de'inisi
4.2.2
Pen33ran daam Domain ,re3ensi
7ntuk memp&larisasikan suatu ba!an den"an arus listrik imbas ke suatu tin"kat tertentu butu!kan waktu tertentu ter"antun" jenis ba!ann(a karena 'rekuensi ber"antun" terbalik den"an waktu maka perbedaan tan""ap ,resp&n- te"an"an pada pemberian arus listrik den"an 'rekuensi (an" berbeda ju"a men/erminkan si'at p&larisasi ba!an (an" bersan"kutan) 5r&sedur pen"ukuran den"an men"alirkan arus listrik den"an 'rekuensi (an" berbeda)
E8e ,re3ensi
5arameter pen"ukuran dide'inisikan besaran Frequency Effect ,#E FE
7 %
7 <
7 <
)))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))
>
,ator #eta
3b3nan *P a0asan 0at3 dan a0asan 8re3ensi
Se/ara te&ri !asil pen"ukuran I5 dalam kawasan waktu dan kawasan 'rekuensi men"!asilkan !al (an" sama) Se/ara praktis k&n2ersi dalam kawasan waktu ke kawasan 'rekuensi /ukup sulit) Gel&mban" k&tak (an" di"unakan dalam kawasan waktu men"andun" semua 'rekuensi) Dalam Telford, 89:; dirumuskan ? M
dimana
FE 8,< FE -
,=)%C-
FE <
5arameter M# ju"a dapat di"unakan pada kawasan waktu (aitu MetalFactor , MF -
,=)=:-
<:::M 8
den"an M adala! nilai charea!ility ,mse/- dan
nilai ta!anan jenis) 5erlu diper!atikan
ba!wa nilai M# kawasan waktu tidak selalu sama den"an nilai M# kawasan 'rekuensi) 5arameter M# di"unakan untuk men"k&mpensasi parameter I5 ter!adap !ar"a ta!anan jenisn(a)
4.2.'
Pen33ran )3d3t ,asa *P
Met&da ini men"ukur beda sudut 'asa antara keluaran sin(al te"an"an den"an masukan "el&mban" arus listrik (an" diberikan den"an asumsi ba!wa bentuk "el&mban" keduan(a sinus&idal den"an 'rekuensi (an" sama)
+. )3mber Poarisasi
5&larisasi pada suatu medium dapat terjadi karena adan(a pen(impanan tena"a saat medium dialiri arus listrik) Se/ara te&ritis bentuk ener"i (an" tersimpan pada medium dapat berupa ener"i mekanik ,elektr& kinetik- dan ener"i kimia ,elektr& kimia-) 5en(impanan ener"i se/ara elektr&kimia ini dapat diakibatkan &le! ? a) Variasi m&bilitas i&n dalam 'luida (an" terkandun" pada medium) b) Variasi antara jalur pen"!antaran se/ara elektr&nik !al ini terjadi jika di dalam medium terdapat mineral l&"am) E'ek elektr&kimia akibat adan(a 2ariasi i&n dalam 'luida serin" disebut seba"ai p&larisasi membran atau p&larisasi elektr&lit dan dikenal seba"ai e'ek I5 n&rmal ,normal IP effect -) E'ek ini terjadi apabila medium batuan tidak men"andun" mineral l&"am) E'ek elektr&kimia disebut ju"a seba"ai p&larisasi elektr&da atau over voltae effect ) E'ek ini biasan(a lebi! besar dibandin"kan e'ek p&larisasi membran dimana besarn(a san"at ter"antun" pada kandun"an mineral l&"am (an" ada dalam medium batuan ,Telford,89:; -) +.1 Penyebab Poarisasi Bat3an +.1.1 Poarisasi #embran
5en"!antaran se/ara elektr&lit palin" mun"kin terjadi apabila material tidak memiliki kandun"an mineral l&"am) 7ntuk memun"kinkan pen"!antaran jenis ini berlan"sun" diperlukan 9&na$9&na p&rus (an" medium) Keban(akan material pembentuk batuan muatan ne"ati' ,$- pada bidan" batas antara permukaan batuan den"an 'luida pada p&ri) Karenan(a i&n p&siti' ,H- akan tertarik ke 9&na tersebut dan i&n ne"ati' akan tert&lak dari 9&na tersebut apabila medium dialiri arus) Serin" kali p&larisasi membran terjadi k&ntak permukaan mineral lempun" bermuatan ne"ati' akan menarik i&n$i&n p&siti' se!in""a membentuk awan i&n p&siti' disekitar permukaan mineral lempun" dan meluas pada larutan) 4ika pada k&ndisi ini kemudian dialiri arus listrik maka akan terjadi penumpukan i&n p&siti' dan ne"ati' di dekat permukaan
mineral) Terbentukn(a membran$membran tersebut akan men"uran"i kemampuan m&bilitas i&n$i&n se/ara si"ni'ikan) +al ini diilustrasikan dalam "ambar =
Gambar =) 5r&ses p&larisasi membran pada medium &le! mineral lempun" dalam batuan ,a-) k&ndisi sebelum medium dialiri arus listrik ,b-) k&ndisi ketika medium dialiri arus ,Sumner, 89:; -
+.1.2 Poarisasi Eetroda
5&larisasi elektr&da merupakan sumber p&larisasi terbesar disebabkan &le! keberadaan mineral l&"am dalal medium batuan) 5en"!antaran arus dalam medium batuan (an" men"andun" mineral l&"am dilakukan se/ara elektr&nik maupun elektr&litik) Reaksi kimia berupa reaksi reduksi$&ksidasi dan kemun"kinan pertukaran i&nik akan terjadi pada bidan" batas mineral den"an elektr&lit sampai terjadi keadaan setimban") Apabila arus dialirkan ke dalam medium akan timbul "an""uan kesetimban"an berupa p&larisasi pada bidan" batas mineral l&"am (an" ber'un"si seba"ai elektr&da dan air pada medium batuan (an" ber'un"si seba"ai eletr&lit ,"ambar ;-) Lapisan kembar listrik dide'inisikan seba"ai susunan muatan antar bidan" batas mineral l&"am den"an air pada medium batuan) Susunan muatan ini dapat dian""ap seba"ai suatu kapasit&r lempen" den"an rapat muatan ) 5&tensial (an" ber!ubun"an den"an adan(a kapasit&r lempen" den"an adan(a kapasit&r ini dituliskan seba"ai Weta ?
; d
0
,=)<%-
dimana X adala! p&tensial 9eta d jarak kedua lapisan rapat muat bidan" dan D tetapan dielektrikum medium)
Gambar ;) Sala! satu kemun"kinan keadaan distribusi i&n pada bidan" batas medium s&lid$ elektr&lit ,Sumner,89:; -)
F) Appendi # ? I5 data in2ersi&n ,M+) L&ke %:: rms err&r masi! tin""i maka dilanjutkan den"an in2ersi data I5) 5r&"ram memberikan dua /ara untuk meruba! data I5) 6ara$< in2ersi dari data resisti2it( dan I5 akan keluar se/ara berurutan setela! itu se/ara serentak iterasi dari resisti2it( dan data I5 akan keluar) Sedan"kan /ara$% in2ersi data I5 akan keluar setela! in2ersi resisti2it( len"kap dalam kasus ini !an(a disimpan m&del resisti2it( dari ierasi terak!ir) #ile ,i- I5MODEL)DAT ,ii- I5MAG7SI)DAT ,iii- I5S+A1)DAT dan ,i2- I5KE11)DAT adala! 'ile /&nt&! data den"an kedua$duan(a (aitu
data resisti2it( dan I5) 5r&"ram ini
dilen"kapi den"an ; tipe data (an" berbeda) ,i- pen"ukuran time d&main /!ar"eabilit( ,ii pen"ukuran 'rekuensi d&main 5#E ,iii- pen"ukuran sudut 'ase dan ,i2- 1ilai metal 'a/t&r dari I5)
#ile
I5MODEL)DAT mempun(ai data I5 k!ususn(a /!ar"eabilit( den"an k&mentar
pr&"ram seba"ai berikut ? I5MODEL)DAT 'ile
6&mments
$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ #ault and bl&/k m&del
Y Title
<)::
Y 7nit ele/tr&de spa/in"
=
Y Arra( t(pe
;=%
Y 1umber &' data p&ints
<
Y L&/ati&n &' /entre &' arra( "i2en
<
Y < t& indi/ate I5 present
6!ar"eabilit(
Y T(pe &' I5 data
mse/
Y I5 unit
:)<<):
Y Dela( inte"rati&n time
<)>:
<):: <
<%):;
)%:=
Y $l&/) a n app) res) app) I5
%)>:
<):: <
<%):=
)
Y %nd data p&int
Sebua! nilai Z
+asil dari pemr&"raman Res%din2 untuk data I5m&del
Ole! karena itu (an" berwarna mera! ,m U
Dalam pen"ukuran I5 'rekuensi d&main /&nt&! 'ile datan(a I 5MAG7SI)dat (an" merupakan data sur2e( di atas sun"ai Ma"usi dimana tersin"kap Z&re b&d(Z den"an spasi elektr&da <:: 'eet ,=:)> m-) Dari penampan" resisti2it( menunjukkan resisti2it( renda! ,3 =: m- seba"ai &re b&d( terdapat di ten"a!$ten"a! pen"ukuran)Sedan"kan metal 'a/t&r di"ambarkan den"an warna mera! ,M# U%:: ms8 m-)
