7
PENGOLAHAN DATA MENGGUNAKAN RES2DINV METODE RESISTIVITY KONFIGURASI WENNER-ALPHA
Kathana Didin Fakhrudin
115.120.006
Program Studi Teknik Geofisika, Universitas Pembangunan Nasional "Veteran" Yogyakarta
Jalan SWK 104 Condongcatur Yogyakarta
[email protected]
INTISARI
Telah dilakukan praktikum geolistrik di kampus UPN "Veteran" Yogyakarta pada hari kamis tanggal 25 september 2014 di ruang REP III.8 pada pukul 15.00-17.30 WIB. Pada praktikum tersebut dilakukan pengolahan data geolistrik menggunakan metode resistivitas dengan menggunakan konfigurasi wenner-alpha.
Metode geolistrik merupakan salah satu dari metode geofisika yang mempelajari sifat arus listrik di dalam bumi dan bagaimana mendeteksinya di permukaan bumi. Tujuan dari pengolahan data ini adalah untuk agar mendapatkan sebuah penampang Pseudosection 2D serta dapat menginterpretasi dari hasil penampang Pseudosection 2D. Data yang diperoleh diolah dengan menggunakan software Res2dinv dan software Surfer, yang kemudian dihasilkan sebuah penampang pesudosection 2D.
Metode resistivitas dengan konfigurasi wenner-alpha yaitu dengan sistem aturan spasi yang konstan dengan catatan faktor pengali 'n' adalah perbandingan jarak antara elektroda C1-P1 atau (C2-P2) dengan P1-P2. Instrumen yang digunakan adalah resistivitymeter yang dilengkapi dengan empat buah elektroda yang memiliki kemampuan dalam pembacaan output respon tegangan akibat arus yang diinjeksikan ke dalam permukaan pasir melalui dua buah elektroda arus dan dua buah elektroda potensial. Dari hasil pengolahan diperolrh nilai resistivitas terendah yaitu 34,40 ohm-m dan nilai tertinggi 593,75 ohm-m.
Kata Kunci : Geolistrik, Konfigurasi Wenner Alpha, Resistivitas, Pseudosection 2D.
PENDAHAHULUAN
Metode geolistrik adalah metode geofisika yang mempelajari sifat aliran listrik dalam bumi dan bagaimana mendeteksinya dipermukaan bumi. Dalam hal ini meliputi pengukuran potensial, arus dan medan elektromagnetik yang terjadi, baik secara alamiah maupun akibat injeksi arus ke dalam bumi. Metode ini dapat dijadikan cara untuk menyelidiki sifat listrik di dalam bumi melalui respon yang ditangkap dari dalam tanah berupa beda potensial dan arus listrik. Salah satu dari metode geolistrik ini adalah metode tahanan jenis.
Maksud dan tujuannya adalah agar dapat memahami dasar perhitungan menggunakan metode geolistrik dengan menggunakan konfigurasi wenner-alpha dan dapat menggunakan software Res2dinv sedangkan tujuannya adalah agar mendapatkan sebuah penampang Pseudosection 2D serta dapat menginterpretasi dari hasil penampang Pseudosection 2D.
2. DASAR TEORI
Metode Geolistrik resistivitas dilakukan dengan cara menginjeksikan arus listrik ke permukaan bumi yang kemudian diukur beda potensial diantara dua buah elektrode potensial. Pada keadaan tertentu, pengukuran bawah permukaan dengan arus yang tetap akan diperoleh suatu variasi beda tegangan yang berakibat akan terdapat variasi resistansi yang akan membawa suatu informasi tentang struktur dan material yang dilewatinya. Prinsip ini sama halnya dengan menganggap bahwa material bumi memiliki sifat resistif atau seperti perilaku resistor, dimana material-materialnya memiliki kemampuan yang berbeda dalam menghantarkan arus listrik.
Ilustrasi garis ekipotensial yang terjadi akibat injeksi arus ditunjukkan pada dua titik arus yang berlawanan di permukaan bumi dapat dilihat pada gambar 1.
Gambar 1. Pola aliran arus dan bidang ekuipotensial
Semakin besar jarak antar elektroda menyebabkan makin dalam tanah yang dapat diukur. Ada beberapa konfigurasi untuk tahanan jenis dalam melakukan akuisisi data. Salah satunya adalah dengan menggunakan konfigurasi Wenner. Konfigurasi Wenner ditunjukkan pada gambar 2.
Gambar 2. Konfigurasi Wenner
Beda potensial yang terjadi pada MN karena injeksi arus pada AB dapat dituliskan sebagai berikut:
Sehingga
dengan
Dari persamaan diatas dapat kita ketahui nilai reisitivitas, dan dari liran arus listrik pada penginjeksian di dalam batuan/mineral dapat digolongkan menjadi tiga macam, yaitu konduksi secara elektronik, konduksi secara elektrolitik, dan konduksi secara dielektrik. Konduksi secara elektronik terjadi jika batuan/mineral mempunyai banyak elektron bebas sehingga arus listrik dialirkan dalam batuan/mineral tersebut oleh elektron-elektron bebas itu. Konduksi elektrolitik terjadi jika batuan/mineral bersifat porus dan pori-pori tersebut terisi oleh cairan-cairan elektrolitik.
Pada konduksi ini arus listrik dibawa oleh ion-ion elektrolit. Sedangkan konduksi dielektrik terjadi jika batuan/mineral bersifat dielektrik terhadap aliran arus listrik yaitu terjadi polarisasi saat bahan dialiri listrik.
Berdasarkan harga resistivitas listriknya, batuan/mineral digolongkan menjadi tiga yaitu:
1. Konduktor baik : 10-8 < ρ < 1 Ωm
2. Konduktor pertengahan : 1 < ρ < 107 Ωm
3. Isolator : ρ > 107 Ωm
3. METODOLOGI
Praktikum Geolistrik Konfigurasi Wenner dilaksanakan pada hari Kamis, tanggal 25 September 2014 di ruang REP III.8, Universitas Pembangunan Nasional "Veteran" Yogyakarta dari pukul 15:00 - 17:30 WIB. Adapun alat yang digunakan yaitu perangkat keras dengan menggunakan sebuah laptop dan menggunakan perangkat lunak yaitu menggunakan software surfer dan software res2dinv tanpa menggunakan pengolahan manual.
Diagram Alir
Gambar 3. Diagram alir pengolahan data
Berdasarkan diagram alir diatas pengolahan data geolistrik dengan menggunakan konfigurasi wenner alpha dilakukan langkah-langkah sebagai berikut :
Langkah pertama yaitu menyiapkan terlebih dahulu data sintetik dalam bentuk Microsoft Excel kemudian melakukan pegolahan data dimulai dengan membagi nilai V dengan nilai I untuk menghasilkan nilai R. Kemudian dilanjutkan dengan menghitung nilai k atau factor geometri dengan mengalikan 2π dengan jarak atau spasi elektroda (a). Selanjutnya menghitung nilai Rho dengan mengalikan nilai dengan R. Setelah didapat nilai Rho maka dilanjutkan dengan menghitung nilai DP (Datum Point) dan kedalaman (Z).
Langkah kedua kemudian dari data-data yang telah diperoleh dari microsoft excel dipindah ke software surfer sebagai notepad untuk disimpan dengan format dat. agar dapat terbaca dalam software res2dinv.
Langkah ketiga yaitu mengaktifkan program Res2dinv dengan cara mendouble klik icon, atau bisa juga dengan mengklik start > all program > Res2dinv. Untuk langkah-langkah di dalam software res2dinv adalah sebagai berikut :
Kemudian akan muncul tampilan jendela menu utama. Sebelum proses inversi dilakukan maka terlebih dahulu dilakukan proses read data file.Kemudian akan muncul jendela "input 2D resistivity data file", pada kolom "file name" masukkan file yang akan dieksekusi (latihan.dat). Dalam jendela ini file yang ditampilkan hanya file yang berekstensi dat (*.dat). setelah itu klik "Open".Pada menu inversion, pilih "use logarithm of apparent resistivity" sehingga muncul kotak dialog "use logarithm of apparent resistivity", pilih "Use apparent resistivity" kemudian "OK"Langkah selanjutnya adalah melakukan inversi. Inversi > least squares inversion. Pada jendela yang baru ini, pada kolom "file name" input data yang telah di-read data file tadi (latihan.inv), kemudian "save". Sehingga muncul penampang Pseudosection 2D.Jika pengguna belum puas dengan model hasil inversi yang diperoleh, maka dapat dilakukan pengeditan data. Langkah – langkahnya sebagai berikut. Edit > terminate bad datum points > ok (Penghilangan data ini dimaksudkan untuk menghilangkan data yang dianggap buruk yang dapat mengganggu model yang diperoleh sehingga RMS Erros yang diperoleh menjadi lebih kecil.) Jika model yang diperoleh sudah memuaskan kita dapat menyimpannya dalam file gambar (*.bmp) secara permanen. Print > save screen as bmp file. Kemudian akan muncul jendela "output bmp file", pada kolom "file name" ketik nama file gambar yang diinginkan kemudian tekan "save" kemudian klik "OK".Kemudian akan muncul tampilan jendela menu utama. Sebelum proses inversi dilakukan maka terlebih dahulu dilakukan proses read data file.Kemudian akan muncul jendela "input 2D resistivity data file", pada kolom "file name" masukkan file yang akan dieksekusi (latihan.dat). Dalam jendela ini file yang ditampilkan hanya file yang berekstensi dat (*.dat). setelah itu klik "Open".Pada menu inversion, pilih "use logarithm of apparent resistivity" sehingga muncul kotak dialog "use logarithm of apparent resistivity", pilih "Use apparent resistivity" kemudian "OK"Langkah selanjutnya adalah melakukan inversi. Inversi > least squares inversion. Pada jendela yang baru ini, pada kolom "file name" input data yang telah di-read data file tadi (latihan.inv), kemudian "save". Sehingga muncul penampang Pseudosection 2D.Jika pengguna belum puas dengan model hasil inversi yang diperoleh, maka dapat dilakukan pengeditan data. Langkah – langkahnya sebagai berikut. Edit > terminate bad datum points > ok (Penghilangan data ini dimaksudkan untuk menghilangkan data yang dianggap buruk yang dapat mengganggu model yang diperoleh sehingga RMS Erros yang diperoleh menjadi lebih kecil.) Jika model yang diperoleh sudah memuaskan kita dapat menyimpannya dalam file gambar (*.bmp) secara permanen. Print > save screen as bmp file. Kemudian akan muncul jendela "output bmp file", pada kolom "file name" ketik nama file gambar yang diinginkan kemudian tekan "save" kemudian klik "OK".
Kemudian akan muncul tampilan jendela menu utama. Sebelum proses inversi dilakukan maka terlebih dahulu dilakukan proses read data file.
Kemudian akan muncul jendela "input 2D resistivity data file", pada kolom "file name" masukkan file yang akan dieksekusi (latihan.dat). Dalam jendela ini file yang ditampilkan hanya file yang berekstensi dat (*.dat). setelah itu klik "Open".
Pada menu inversion, pilih "use logarithm of apparent resistivity" sehingga muncul kotak dialog "use logarithm of apparent resistivity", pilih "Use apparent resistivity" kemudian "OK"
Langkah selanjutnya adalah melakukan inversi. Inversi > least squares inversion.
Pada jendela yang baru ini, pada kolom "file name" input data yang telah di-read data file tadi (latihan.inv), kemudian "save". Sehingga muncul penampang Pseudosection 2D.
Jika pengguna belum puas dengan model hasil inversi yang diperoleh, maka dapat dilakukan pengeditan data. Langkah – langkahnya sebagai berikut. Edit > terminate bad datum points > ok (Penghilangan data ini dimaksudkan untuk menghilangkan data yang dianggap buruk yang dapat mengganggu model yang diperoleh sehingga RMS Erros yang diperoleh menjadi lebih kecil.)
Jika model yang diperoleh sudah memuaskan kita dapat menyimpannya dalam file gambar (*.bmp) secara permanen. Print > save screen as bmp file.
Kemudian akan muncul jendela "output bmp file", pada kolom "file name" ketik nama file gambar yang diinginkan kemudian tekan "save" kemudian klik "OK".
Kemudian akan muncul tampilan jendela menu utama. Sebelum proses inversi dilakukan maka terlebih dahulu dilakukan proses read data file.
Kemudian akan muncul jendela "input 2D resistivity data file", pada kolom "file name" masukkan file yang akan dieksekusi (latihan.dat). Dalam jendela ini file yang ditampilkan hanya file yang berekstensi dat (*.dat). setelah itu klik "Open".
Pada menu inversion, pilih "use logarithm of apparent resistivity" sehingga muncul kotak dialog "use logarithm of apparent resistivity", pilih "Use apparent resistivity" kemudian "OK"
Langkah selanjutnya adalah melakukan inversi. Inversi > least squares inversion.
Pada jendela yang baru ini, pada kolom "file name" input data yang telah di-read data file tadi (latihan.inv), kemudian "save". Sehingga muncul penampang Pseudosection 2D.
Jika pengguna belum puas dengan model hasil inversi yang diperoleh, maka dapat dilakukan pengeditan data. Langkah – langkahnya sebagai berikut. Edit > terminate bad datum points > ok (Penghilangan data ini dimaksudkan untuk menghilangkan data yang dianggap buruk yang dapat mengganggu model yang diperoleh sehingga RMS Erros yang diperoleh menjadi lebih kecil.)
Jika model yang diperoleh sudah memuaskan kita dapat menyimpannya dalam file gambar (*.bmp) secara permanen. Print > save screen as bmp file.
Kemudian akan muncul jendela "output bmp file", pada kolom "file name" ketik nama file gambar yang diinginkan kemudian tekan "save" kemudian klik "OK".
Langkah yang terakhir adalah menginterpretasi dari hasil yang telah didapat dan selanjutnya membuat sebuah kesimpulan.
4. HASIL DAN PEMBAHASAN
Pseudosection 2D
Gambar 4. Pseudosection restivitas semu, kalkulasi resitivitas semu, inversi resistivitas.Gambar 4. Pseudosection restivitas semu, kalkulasi resitivitas semu, inversi resistivitas.
Gambar 4. Pseudosection restivitas semu, kalkulasi resitivitas semu, inversi resistivitas.
Gambar 4. Pseudosection restivitas semu, kalkulasi resitivitas semu, inversi resistivitas.
Pembahasan
Berdasarkan hasil dari pengolahan data menggunakan RES2DINV menghasikan tiga Pseudosection 2D. Untuk yang pertama yaitu pseudosection resistivitas semu. Penampang ini menggambarkan nilai resistivitas ketika kita melakukan pengukuran lapangan dapat dilihat nilai resitivitas memiliki range antara 63,5 hingga 456 ohm-m. Nilai yang mendominasi antara nilai 100 hingga 250 ohm-m. Penmpang yang kedua adalah penampang apparent resisitivity yang didapat dari hasil resistivitas yang sudah dikalikan dengan faktor geometri, atau dapat dikatakan sebagai pemodelan dari nilai resistivitas semu. Pada penempang ini memiliki nilai 76,7 hingga 224 ohm-m. Untuk yang ketiga merupakan penampang hasil inversi dari pemodelan nilai resistivitas semu yang didapat dari hasil true resistivity. Dari hasil penampang true resistivity dapat diinterpretasikan karena mencerminakan nilai resistivitas yang sebenarnya, penampang tersebut memperlihatkan sensitivitas yang berlapis-lapis. Pada penampang ini terdapat nilai yang bervariasi mulai dari 76,7 hingga 500 ohm-m. Dapat dilihat pada penmapng ini terdapat dua nilai dominan yaitu nilai rendah dan tinggi, untuk nilai rendah memili range antara 224 hingga 319 ohm-m, nilai ini
terletak pada kedalaman 2,5 hingga 24,9 m pada DP 50 hingga 110 m. Untuk nilai tinggi yaitu 319 hingga 550 ohm-m yang terletak pada kedalaman 18,5 hingga 31.9 m pada DP 170 hingga 230 m.
Gambar 5. Model resistivitas dengan topografi.Gambar 5. Model resistivitas dengan topografi.
Gambar 5. Model resistivitas dengan topografi.
Gambar 5. Model resistivitas dengan topografi.
Pada gambar 4, merupakan penampang inversi resistivitas yang digabungkan dengan nilai topografi, dapat dilihat keadaan bahwa topografinya cenderung naik dari titik awal pengukuran hinga tengah pada penampang kemudian topografi terlihat turun hingga akhir. Faktor topografi disini tidak begitu mempengaruhi perubahan nilai inversi resistivitasnya,
Pada gambar 4, merupakan hasil pseudosection true resistivity digabungkan data topografinya dengan nilai RMS 44,1. Berdasarkan penampang tersebut dapat dibagi sesuai dengan nilai dan range warnanya, yaitu ; resistivitas rendah dengan nilai 37,6 ohm.m hingga 110 ohm.m disimbolkan dengan warna biru hingga hijau yang terletak menyebar hamper menyeluruh pada sebuah penampang. Resistivitas sedang dengan nilai 110 ohm.m hingga 224 ohm.m disimbolkan dengan warna hijau hingga kuning yang terletak di beberapa titik pada timur dan barat pada penampang. Resistivitas tinggi dengan nilai 224 ohm.m hingga 456 ohm.m disimbolkan dengan warna kuning hingga ungu yang terletak pada bagian timur bawah pada penampang.
5. KESIMPULAN
Berdasarkan hasil pengolahan data metode resistivitas konfigurasi wenner alpha menggunakan software res2dinv maka didapat 4 penampang pseudosectioan yang berbeda – beda yaitu, penampang apparent resisitivitas, penampang apparent resisitivity yang didapat dari hasil resistivitas yang sudah dikalikan dengan faktor geometri, penampang hasil inversi dari pemodelan nilai resistivitas semu yang didapat dari hasil true resistivity. sehingga didapatkan hasil :
penampang nilai resitivitas semu yang memiliki nilai antara 63,5 hingga 456 ohm-m.
penampang kakulasi resistivitas semu yang memiliki nilai 76,7 hingga 224 ohm-m.
inversi resistivitas semu yang memiliki nilai 76,7 hingga 500 ohm-m.
penampang inversi resistivitas yang digabungkan dengan nilai topografi dengan nilai RMS 44,1.
DAFTAR PUSTAKA
Laboratorium Geofisika Eksplorasi. Buku Panduan Praktikum Geolistrik. Fakultas Teknologi Mineral. Universitas Pembangunan Nasional "Veteran" Yogyakarta.
http://alumnisma4.blogspot.com/2010/12/penggunaan-res2dinv.html
