PENGOLAHAN MANUAL DAN SOFTWARE METODE INDUKSI SOFTWARE METODE POLARISASI KONFIGURASI DIPOLE-DIPOLE Meyliani Yolanda Sovia 115.11.1! P"o#"a$ S%&di Te'ni' Te'ni' Geo(i)i'a* Unive")i%a) Unive")i% a) Pe$+an#&nan Na)ional ,-e ,-e%e"an %e"an Yo#ya'a"%a Yo#ya'a"%a Jalan SWK 104 Condongcatur Yogyakarta
[email protected]
INTISARI Metode geolistrik adalah salah satu metode geofisika yang mengukur sifat kelistrikan atuan di a!ah "ermukaan umi dan agaimana mendeteksinya di "ermukaan umi. Metode geolistrik ini anyak dimanfaatkan dalam idang eks"lorasi yang "arameter utamanya ialah arus serta "otensial yang ter#adi secara ilmiah mau"un melaui "engin#eksian terleih dahulu. Salah satu metode yang akan digunakan digunakan kali ini ialah metode metode induksi induksi "olarisasi "olarisasi $"olarisari $"olarisari terimas%. terimas%. Metode Metode "olarisasi "olarisasi terimas adalah salah satu metode metode geofisika geofisika eks"lorasi eks"lorasi yang digunakan digunakan untuk mencari mineral logam dalam umi. &amun "ada metode ini' elektroda "otensialnya diganti dengan menggunakan "orous "ot yang erguna untuk merekam "otensial akiat in#eksi arus listrik. (asar metode ini adalah mendeteksi ter#adinya ter#adinya "olarisasi listrik "ada "ermukaan "ermukaan logam dengan mengalirkan mengalirkan arus listrik ke dalam tanah. tanah. )cara "raktikum ini dilaksanakan "ada tanggal 1* +ktoer ,01- te"atnya di / ' 2& 3eteran5 Yogyakarta. Yogyakarta. enelitian ini menggunakan konfigurasi konfigurasi di"ole6di"ole dengan "an#ang lintasan ,00 m dan s"asi elektroda elektroda 10 m. 7asil dari "enam"ang "enam"ang manual yang resisti8itas resisti8itas memiliki memiliki nilai resisti8itas resisti8itas minimal -',9 ohm.m dan nilai resisti8itas maksimum seesar 1*91'9 ohm.m. enam"ang manual chargeability memilik memilikii nilai nilai minima minimall 0 msec msec sedang sedangkan kan nilai maksim maksimal al nya nya seesar seesar 9:4'9 msec terlet terletak ak "ada "ada lintas lintasan an ke :0 m dan "ada "ada kedalam kedalaman an 1,', 1,', m. Kemudi Kemudian' an' hasil hasil dari dari "enam" "enam"ang ang software es,(;& es,(;& ini #uga menghasilkan menghasilkan dua "enam"ang. "enam"ang.'' yaitu < "enam"ang "enam"ang resisti8itas resisti8itas dan "enam"ang chargeability. chargeability. enam"ang enam"ang resisti8itas resisti8itas ini menggunakan menggunakan iterasi iterasi - dengan error seesar 4,'* =. enam"ang yang kedua ialah "enam"ang chargeability' chargeability' yang iterasi - dengan error seesar seesar 4'9 =. Chargeability Ka%a K&n/i 0 Geolistrik, Induksi Polarisasi, Konfigurasi Dipole-dipole, Porouspot, Chargeability
1. PENDAHULUAN Meto Metode de geof geofis isik ikaa di era era seka sekara rang ng ini ini semakin semakin erkeman erkemang g dan kom"leks. kom"leks. Metode Metode geofisi geofisika ka khusus khususny nyaa di ilmu ilmu keum keumian ian "ada "ada dasarnya anyak digunakan untuk menyelidiki daerah a!ah "ermukaan dan memetakannya sedetil mungkin. Salah satu yang termasuk dari metode geofisika ialah metode geolistrik yang #uga erkemang untuk eragai kegiatan eks" eks"lo lora rasi si mau"u au"un n geote eotekn knik ik.. Meto etode geol geolist istri rik k ini ini mem" mem"el ela#a a#ari ri kead keadaa aan n a!a a!ah h "ermukaan dengan mendetekasi 8ariasi resisti8itas suatu daerah "enelitian. Metode geolistrik yang akan diahas ialah metod etodee indu induk ksi "ol "olaris arisas asi. i. Meto etode ini ini meru"akan salah satu metode aktif yang erarti "erlu "engin#eksian arus terleih dahulu. eng enggu guna naan an macam macam6m 6mac acam am meto metode de dalam dalam
geolistrik geolistrik ini seenarny seenarnyaa disesuaikan disesuaikan dengan dengan target target yang yang diingi diinginka nkan. n. 2ntuk 2ntuk acara acara kali kali ini' ini' digu diguna naka kan n meto metode de ; deng dengan an konf konfig igur uras asii di"o i"ole6d le6di" i"o ole untu untuk k mend enda"at a"atk kan nilai ilai resiti8itas dan chargeability. chargeability. Meto Metode de geol geolis istri trik k ini ini "ada "ada umum umumny nyaa anyak dimanfaatkan untuk eks"lorasi mineral se"erti emas' i#ih esi' nikel' dll. Selain itu #uga da"at digunakan untuk eks"lorasi air tanah' ek"lorasi geothermal dan masih anyak yang lainnya. Maksu Maksud d dari dari acar acaraa "rak "raktik tikum um ini ini ialah ialah "raktikan mam"u memahami memahami konse" dasar dari metod tode induksi "olarisasi khususn susny ya menggunakan konfigurasi di"ole6di"ole. Selain itu' "raktikan #uga mam"u memahami taha"an "engolahan data secara te"at dan enar. >u#uan dari acara "raktikum ini agar "raktikan da"at mengolah lah data hing ingga meng enghasilk silkaan
"enam"ang resisti8itas dan "enma"ang chargeability aik secara manual mau"un dengan software es,(;&.
. DASAR TEORI Metode "olarisasi terimas adalah salah satu metode geofisika eks"lorasi yang digunakan untuk mencari mineral logam dalam umi. (asar metode ini adalah mendeteksi ter#adinya "olarisasi listrik "ada "ermukaan logam dengan mengalirkan arus listrik ke dalam tanah. (engan metoda "olarisasi terimas da"at terlihat fenomena elektrokimia' dan dari kur8a res"onnya da"at terlihat informasi yang s"esifik' se"erti misalnya terlihat harga ; yang "ostif mau"un negatif. Kandungan mineral di a!ah "ermukaan erdasarkan "roses ter#adinya mem"unyai entuk yang ermacam6 macam' misalnya la"isan6la"isan' ola' silinder' dll. (imana untuk da"at mengetahui eragai entuk sam"el diatas mau"un "arameter "arameter fisis sam"el "erlu dilakukan "emodelan. emodelan dilakukan dengan melihat huungan antara chargeailitas dan #arak lateralnya. ersen kontras chargeailitas tertinggi dida"at "ada harga ?0 $te"at erada diatas sam"el%. Aesarnya kontras resisti8itasBkondukti8itas antara sam"el dengan latar elakang' kedalaman sam"el' mau"un #e#ari sam"el sangat mem"engaruhi harga "ersen kontras chargeailitas. olarisasi terimas adalah salah satu metode geolistrik yang menggunakan aliran listrik dalam melakukan sur8ei. /fek "olarisasi tergantung "ada #enis konduksi dalam atuan. Jika ada aliran arus listrik' maka dekat "ermukaan mineral akan ter#adi "engakumulasian ion ion ernuatan negatif dan "ositif' karena ion negatif dari medan listrik yang melaluinya tertahan oleh ion "ositif di dekat "ermukaan mineral terseut. (i agian lain dekat "engakumulasian ter#adi kekurangan muatan. (ari sini ter#adi gradien konsentrasi ion ion yang menentang arus listrik yang mele!atinya dan ge#ala ini diseut "olarisasi. olarisasi terimas ini #uga da"at diagi men#adi dua yaitu < a. olarisasi /lektroda olarisasi ini dinamakan #uga "olarisasi elekitronik atau "olarisasi logam. olarisasi ini ter#adi karena adanya eda tegangan' antara ion negatif dan ion "ositif. Aeera"a ion negatif ergerak kekiri dan ion "ositif ergerak kekanan di a!ah "engaruh medan "otensial.
(alam utiran sulfida' konduksi diseakan oleh elektron6elektron' sehingga aliran arus eruah dari ionik men#adi elektronik "ada "ermukaan mineral. . olarisasi Memran olarisasi ini #uga dinamakan "olarisasi elektrolitik atau "olarisasi ukan logam. olarisasi ini da"at ter#adi "ada "ori6"ori atuan meski"un tan"a aliran arus karena diakiatkan oleh mineral yang ermuatan negatif karena strukturnya eru"a lemaran silika alumina' sehingga muatan negatif ini menarik ion6ion "ositif dan terentuk a!an ion "ositif di sekitar "ermukaannya dan meluas "ada elektrolit. engakumulasian muatan akan menghamat #alannya arus listrik yang melaluinya sehingga ter#adilah hamatan ionik se"an#ang "ori6"ori atuan yang ada mineral lem"ungnya. (alam metode "olarisasi terimas' terda"at dua macam fenomena yang menyeakan timulnya ge#ala ini. Denomena terseut diantaranya adalah < •
Denomena /lektrokimia
Denomena ini ter#adi karena adanya reaksi dan "eruahan kimia di dalam suatu mineral akiat dialirkannya arus listrik ke dalam tanah dan erinteraksi dengan larutan yang ada dalam suatu "ori6"ori atuan' sehingga akan ter#adi eda "otensial antar "ermukaan elektroda dengan lautan terseut. Maka antara "ori6"ori atuan dengan elektroda erada dalam kesetimangan reaksi. Denomena /lektrokinetik • Denomena ini ter#adi tan"a adanya suatu reaksi kimia' hal ini da"at dicontohkan "ada lem"ung. Mineral lem"ung dalam atuan memiliki muatan negatif yaitu "ada idan atas antara muka "ermukaan atuan dan larutan "ori. Sehingga menyeakan ion dalam ;' arus terkontrol dialirkan ke dalam tanah. 2ntuk mem"eroleh suatu data' "engukuran "olarisasi terimas ini da"at dilakukan dengan tiga macam cara' diantaranya < (omain !aktu $Time Domain% • Jika arus listrik dialirkan ke tanah dan kedua kedua elektroda diamati' akan terlihat ah!a tegangan tidak segera turun men#adi nol setelah arus dimatikan' akan teta"i menurun secara "erlahan lahan men#adi nol. Ke dalam tanah dialirkan arus listrik erentuk "ersegi "an#ang. Jika arus listrik dihentikan' maka ter#adi "eluruhan "otensial antara kedua elektroda terseut. )m"litudo tegangan yang turun secara
"erlahan6lahan terseut meru"akan ukuran dari efek "olarisasi terimas. (omain Drekuensi $ re!uency • Domain% (alam cara ini' arus yang dimasukkan ke dalam tanah dilakukan dengan frekuensi yang ereda. (ari res"on "ada frekuensi yang ereda ini' tercermin sifat "olarisasi dari mineral dalam umi. engukuran fase dalam ; dinyatakan seagai "eredaan sudut fase diantara sinyal tegangan yang diterima dan entuk gelomang arus yang masuk' dengan asumsi keduanya erentuk gelomang sinusoidal. Jika arus yang masuk meru"akan gelomang "ersegi "engukuran fase dinyatakan seagai sudut fase diantara gelomang harmonik fundamental dari sinyal yang dikirim dan yang diterima. engukuran fase memerlukan suatu sinyal referensi di antara "engirim dan "enerima. Sudut6sudut fase dinyatakan dalam miliradian. Sehingga da"at dikatakan cara ini mengukur sudut fasa antara masukan arus ke dalam tanah dengan tegangan keluaran yang diamati. (ari
yang relatif dangkal. (imana hasil akhir yang eru"a "rofil secara 8ertical dan horiEontal.
Ga$+a" 1. Konfigurasi elektroda dipole-dipole
Keterangan< r 1 C1 sam"ai 1 r , C, sam"ai 1 r - C1 sam"ai , r 4 C, sam"ai ,
sifat ilangan kom"leksnya' maka resisti8itas da"at dituliskan dalam entuk <
Metode resisti8itas menggunakan "engukuran konfigurasi di"ole6di"ole dilakukan dengan metode ma""ing yaitu "engukuran dengan s"asi elektroda yang konstan dengan menggunakan konfigurasi di"ole6di"ole'dimana elektroda arus dan "otensial ergerak ersama6 sama sehingga di"eroleh harga tahanan #enis secara lateral $horiEontal% s"asi elektroda yang digunakan akan menentukan kedalaman target yang akan dica"ai. Konfigurasi elektoda di"ole6 di"ole memiliki nilai faktor geometri< K F$1 G n%$,Gn%n.r (ata6data resistensi yang terukur di"lot "ada titik6titik yang sesuai dengan harga n 1','-'4HHn dengan kedalaman semu sehingga da"at diuat kontur pseudosection 8ariasi resisti8itas ke arah lateral dan 8ertikal. Konfigurasi di"ole6di"ole telah anyak ditera"kan dalam eks"lorai mineral6mineral sulfida dan ahan tamang dengan kedalaman
; " #$ K % '
)rus Iistrik $m)% esisti8itas semu Aeda "otensial $m% faktor geometri & #arak elektroda & ilangan "engali
ada metode di"ole6di"ole konse" "en#alaran arus ereda dengan konfigurasi lainya.erikut adalah konse" "en#alaran arus "ada konfigurasi di"ole6di"ole. ada metode di"ole6di"ole konse" "en#alaran arus ereda dengan konfigurasi lainya.erikut adalah konse" "en#alaran arus "ada konfigurasi di"ole6 di"ole.
Ga$+a" . Konse" "en#alaran arus konfigurasi dipole-dipole
!. METODOLOGI )cara "raktikum dilaksanakan "ada hari au tanggal 1* +ktoer ,01-. raktikum kali ini diadakan di ruang kelas / yang terletak di edung /konomi 2& 3eteran5 Yogyakarta. Dia#"a$ Ali"
Ga$+a" !. (iagram )lir
(iagram alir diatas meru"akan taha"an dalam "engolaha data di"ole6di"ole yang akan di#elaskan seagai erikut. 1. (ata yang dida"atakan dimasukkan dalam Ms. ()cel agar isa diolah mulai dari "erhitungan nilai ho semu' k' ho a""arent' dan kedalaman $depth%.
,. Selan#utnya "emuatan "enam"ang akan diagi men#adi dua taha"' yaitu< manual dan software. -. engolahan manual dilakukan dengan cara seagai erikut < ertama sia"kan millimeter lok' alat • tulis' "enggaris dan "ensil !arna. Kedua' mulai "lot nilai resisti8itas "ada • millimeter "ertama dan nilai chargeability "ada millimeter kedua disesuaikan dengan letak mid point $?% dan kedalamannya $Y%. Ketiga ialah memuat skala men#adi 4 • agian !arna' yaitu < iru' hi#au' kuning' dan merah. emuatan skala dengan menggunakan nilai maksmimal dan nilai minimum yang dikurangi dan diagi men#adi em"at. Keem"at' lalu lakukan inter"olasi "ada • masing6masing millimeter lok. (an tarik garis hasil inter"olasinya. Ialu !arnai sesuai dengan nilai yang • ada "ada skala. 4. Sedangkan "engolahan dengan menggunakan software es,(;& da"at dilakukan dengan cara < Auka software es,(;& • Klik Dile' lalu %ead Data ile dan uka • data yang formatnya .()> 2ntuk smooth' klik Menu lalu Change • *etting lalu inite +esh grid sie' "ilih nodes dan trapeoidal . Klik Menu lagi' "ilih +esh refinement • dan choose finest mest. (an untuk "emodelan' "ilih menu • in8ersion dan klik least-s!uare in/ersion. Kemudian akan muncul "enam"ang. 2ntuk "emodelan klik display dan "ilih • display in/ersion result. Ialu' klik display section' lalu klik • choose resisti/ity or IP display. Kemudian "ilih yang memunculkan resisti/ity dan ;. &anti akan muncul hasil dua • "enam"ang yang eeda "arameter. Jangan lu"a memasukkan to"ografinya • dengan klik display section dan "ilih include topography in model display . 7asilnya eru"a "enam"ang yang • sesuai dengan keadaan to"ografi daerah "enelitian.
:. Setelah dilakukan "engolahan dengan menggunakan dua taha"an ini da"at dilakukan analisa dari masing6masing hasil. *. (ari hasil terseut lalu dilakukana inter"retasi sehingga dida"atkan kesim"ulannya. 9. (iagram alir selesai.
2. HASIL DAN PEM3AHASAN 2.1 Pena$4an# Man&al enam"ang manual ini diuat dengan cara manual menggunakan millimeter lok. 7asil dari "enam"ang manual ialah "enam"ang resisiti8itas dan "enam"ang chargeability. ada "enam"ang manual tidak dilakukan "engurangan data sehingga data yang dida"atkan semua di la"angan di"lotkan "ada millimeter lok. ada kedua "enama"ang ini memiliki s"asi elektroda seesar 10 m dengan "an#ang lintasan ,00 m. ada "enam"ang manual resisti8itas ini yang di"lot ialah hasil dari ho apparent $resisti8itas semu%. &ilai resisiti8itas semu ini dida"atkan dari "engolahan data dengan menggunakan +s. ()cel . ada gamar "enam"ang diagi men#adi em"at skala !arna' yaitu < !arna iru antara -640 ohm.m hi#au dengan nilai 40699 ohm.m !arna kuning antara 9961,94 ohm.m dan !arna merah antara 1,9461*9, ohm.m. Secara umum "enam"ang resisti8itas ini didominasi dengan !arna iru yang erarti memiliki nilai resisti8itas rendah. (i agian kiri terlihat nilai resisti8itas sedang yang ditun#ukkan dengan !arna hi#au dan kuning. Kemudian di agian tengah terda"at resisti8itas sedang yang mementuk klosur er!arna hi#au. &ilai resisti8itas tinggi terletak di seelah kanan "ada "enam"ang yang er!arna merah. Kemudian' di sekitar resisti8itas tinggi terseut #uga muncul resisti8itas sedang hingga rendah yang mementuk kontur yang erentuk setengah lingkaran. &ilai resisti8itas minimal -',9 ohm.m terletak "ada lintasan ke 1:0 m "ada kedalaman 19'- m dia!ah "ermukaan. Sedangkan nilai resisti8itas maksimum seesar 1*91'9 ohm.m "ada lintasan ke 1:: m dengan kedalaman 14'9* m. Selan#utnya' "enam"ang yang kedua ialah "enam"ang chargeability. enam"ang chargeability ini digunakan untuk memetakan daerah yang memiliki kandungan mineral
logam mau"un lem"ung. Jika nilai chargeability nya esar makan kemungkinan terda"at mineral logam atau kandungan lem"ung "ada daerah terseut. ada "enam"ang ini terda"at skala yang diagi men#adi em"at !arna' yaitu < iru yang nilainya erkisar antara 0 6 1 msec hi#au dengan nilai 1 6 -99 msec kuning dengan nilai antara -996:** msec dan merah memiliki nilai antara :** 6 9:: msec. Jika dilihat dari "enam"ang terlihat !arna iru yang sangat mendominasi' ini erarti "ada daerah terseut memiliki nilai chargeability yang rendah. &amun terlihat di seelah kiri terda"at !arna klosur yang er!arna merah yang erarti nilai resisti8itasnya esar sehingga kemungkinan "ada daerah terseut terda"at kandungan logam namun hanya kecil. &ilai minimal chargeability "ada "enam"ang terseut ialah 0 msec sedangkan nilai maksimal nya seesar 9:4'9 msec terletak "ada lintasan ke :0 m dan "ada kedalaman 1,', m dia!ah "ermukaan.
2. Pena$4an# So(%a"e enam"ang software es,(;& ini #uga menghasilkan dua "enam"ang.' yaitu < "enam"ang resisti8itas dan "enam"ang chargeability. 7asil dari "enam"ang software ini telah dimasukkan dengan nilai to"ografi sehingga gamar "enam"ang terseut telah sesuai dengan keadaan di la"angan yang seenarnya. ada "enam"ang resisti8itas terlihat skala !arna yang leih anyak sehingga leih detil untuk men#elaskan tia"6tia" nilai resisti8itas yang er8ariasi. enam"ang resisti8itas ini menggunakan iterasi - dengan error seesar 4,'* =. (ilihat dari "enam"ang resisti8itas ini terlihat la"isan6la"isan dari 8ariansi nilai resisti8itas' "ada seelah kiri se"erti mementuk suatu tuuh atuan dengan nilai resisti8itas tinggi yang ditun#ukkan dengan !arna ungu hingga gradasi !arna hi#au. (ilihat dari skala nilai resisti8itas' secara umum da"at diagi men#adi -' yaitu < resisti8itas rendah erkisar -9 6 1-1 ohm.m resisti8itas sedang antara 1-161,41 ohm.m dan resisti8itas tinggi antara 1,4164-L ohm.m. &ilai resisti8itas tinggi ini terletak "ada kedalaman sekitar 1*9': m hingga 190 m. Selain itu tuuh atuan terletak #uga mendominasi di seelah kanan' agian tengah dan ada yang mementuk klosur. Kemudian' di sela6sela nilai resisti8itas tinggi terseut terda"at nilia reisti8itas rendah yang ditun#ukkan dengan !arna iru tua hingga iru
muda di kedalaman sekitar 1*061*: m dia!ah "ermukaan. &ilai resisti8itas maksimum seesar 4-L'40 ohm.m yang terletak "ada kedalaman 190 m hingga 1*0 m yang ditun#ukkan dnegan !arna ungu tua. Sedangkan nilai resisti8itas minimum -9'1- ohm.m yang terletak "ada kedalaman sekitar 1*0 m dia!ah "ermukaan. enam"ang yang kedua ialah "enam"ang chargeability. ada "enam"angan ini memiliki iterasi - dengan error seesar 4'9 =. Jika dilihat dari "enam"ang software ini' hasilnya tidak #auh ereda dengan hasil "enam"ang manual. (ilihat dari skalanya da"at diagi men#adi - agian' yaitu < nilai rendah antara 0 6 -,L msec nilai sedang antara -,L 6 *-- msec dan nilai tinggi antara *-- 6 10 msec. ada "enam"ang chargeability ini didominasi dengan !arna iru yang menun#ukkan nilai yang sangat rendah. >eta"i "ada agian kiri a!ah terlihat gradasi !arna ungu hi#au hi#au muda. &ilai maksimum seesar 10 msec terletak "ada lintasan ke *0 m dengan kedalaman sekitar 1*9': m. Sedangkan nilai minimum nya ialah 0 yang anyak tersear yang telah ditun#ukkan dengan dominasi !arna iru tua.
resisti8itas minimal -',9 ohm.m "ada kedalaman 19'- m. Sedangkan nilai resisti8itas
Ga$+a" 2. enam"ang es,(;&
5. KESIMPULAN 7asil dari "enam"ang manual ialah "enam"ang resisiti8itas dan "enam"ang chargeability dengan s"asi elektroda seesar 10 m dengan "an#ang lintasan ,00 m. &ilai
maksimum seeesar 1*91'9 ohm.m dengan kedalaman 14'9* m. Selan#utnya' "enam"ang yang kedua ialah "enam"ang chargeability. enam"ang chargeability ini digunakan untuk memetakan daerah yang memiliki kandungan mineral logam mau"un lem"ung. &ilai minimal
chargeability "ada "enam"ang terseut ialah 0 msec sedangkan nilai maksimal nya seesar 9:4'9 msec terletak "ada lintasan ke :0 m dan "ada kedalaman 1,', m. enam"ang software es,(;& ini #uga menghasilkan dua "enam"ang.' yaitu < "enam"ang resisti8itas dan "enam"ang chargeability. enam"ang resisti8itas ini menggunakan iterasi - dengan error seesar 4,'* =. &ilai resisti8itas maksimum seesar 4-L'40 ohm.m yang terletak "ada kedalaman 190 m hingga 1*0 m. Sedangkan nilai resisti8itas minimum -9'1- ohm.m yang terletak "ada kedalaman sekitar 1*0 m. enam"ang yang kedua ialah "enam"ang chargeability. ada "enam"angan ini memiliki terasi - dengan error seesar 4'9 =. &ilai maksimum seesar 10 msec dengan kedalaman sekitar 1*9': m. Sedangkan nilai minimum nya ialah 0 yang anyak tersear yang telah didominasi !arna iru tua. DAFTAR PUSTAKA
Staf )sisten.,01-. +odul Praktikum Geolistrik. Yogyakarta. 2ni8ersitas emangunan &asional 3eteran5 >elford'W.M.1LL0. 0pplied Geophysics *econd (dition. Camridge 2ni8ersity ress' Camridge 2K.
