Geolistrik

GEOLISTRIK RESISTIVITAS

Survey resitivitas memberikan gambaran tentang distribusi resistivitas bawah permukaan. Untuk mengkonversi bentuk resistivitas ke dalam bentuk geologi diperlukan pengetahuan tentang tipikal dari harga resistivitas untuk setiap tipe material dan struktur geologi di daerah penalitian. Batuan vulkanik dan metamorphic cenderung mempunyai harga resistivitas yang tinggi. Batuan sedimen yang pada umumnya lebih berporos dan mempunyai kandungan air yang tinggi akan memberikan harga resistivitas yang lebih rendah. Tanah basah dan air tanah akan mempunyai harga resistivitas yang lebih rendah lagi. Tanah lempung biasanya mempunyai harga resistibitas lebih rendah dibandingkan dengan tanah berpasir. Untuk mendapatkan nilai resistivitas semu tiap lapisan, elektroda diatur sedemikian rupa sehingga, elektroda arus dan potensial dapat terhubung satu sama lain. Pada prinsipnya semakin jauh bentang antar elektroda, maka semakin dalam pula kedalaman duga yang didapat.

I

r2

r1 V C1

P1

A

M

C2

P2 N

R1

B R2

Gambar Rangkaian Dasar Pengukuran Geolistrik nilai resistivitas semu () sebagai berikut :

  2 V  1    1 1 1 1 I      r1 r2 R1 R 2

   dimana  = resistivitas semu   

Metode Konfigurasi elektroda Schlumberger Susunan elektroda Schlumberger disajikan dalam gambar dibawah ini:

I na

na V C1

P1

A

P2

M

C2

N

B

a

r  n  1 / 2 a Gambar Susunan Elektroda Konfigurasi Schlumberger

resistivitas semu untuk konfigurasi ini, dirumuskan sebagai:

 w  nn  1a

V I

di mana : a

= resistivitas semu untuk konfigurasi schlumberger

n(n  1)a

= faktor geometri untuk konfigurasi schlumberger

V

= beda potensial ( mV )

I

= besar arus yang dimasukkan ke bumi ( mA )

Aplikasi Metode di Lapangan Pengukuran dengan menggunakan metode Schlumberger hanya dapat digunakan untuk pengukuran kearah vertikal (vertical sounding). Metode ini digunakan untuk tujuan mengetahui distribusi harga resistivitas pada suatu titik target sounding (datum point) di bawah permukaan bumi secara vertikal, cara ini biasanya disebut sounding 1D karena resolusi yang dihasilkan hanya bersifat vertikal. Kedalaman yang diperoleh dari pengukuran dilapangan tergantung dari panjang bentang elektroda. Semakin panjang bentangan elektroda, semakin besar pula kedalaman duga yang dihasilkan.

C1

P1

P2

C2

n=1 C1

n=2

P1

P2

P1

C2

2a

a

2a C1

a

a

a

P2

C2

n=3 3a

a

3a

n=... … Gambar Pengukuran vertical sounding Penambahan panjang elektroda dilakukan secara sistematis, dengan panjang tertentu. Karena hasil pengukuran diplot di kertas log-log, maka penamahan panjang elektroda disesuaikan dengan model kertas log-log. Schlumerger Sounding Sheet pada penelitian ini, secara lengkap disajikan pada Tabel berikut:

Analisa Data Hasil Pengukuran Semakin lebar jarak elektroda arus, menyebabkan nilai beda potensial yang terukur akan semakin kecil, sehingga untuk mendapatkan nilai yang lebih akurat, elektroda potensial juga lebih dilebarkan pada saat-saat tertentu. Fenomena ini akan menyebabkan kurva hasil pengukuran lapangan menghasilkan beberapa segmen. Tiap segmen tidak akan tersambung dengan baik (smoothly),

karena

persamaan/rumus

matematis

yang

digunakan

akan

menghasilkan nilai yang berbeda, jika l/L berubah, sebagaimana ditunjukkan pada gambar berikut:

Gambar Konstruksi kurva depht-sounding Schlumberger lengkap dengan menggunakan panjang elektroda potensial (inner electrode) yang bereda. Efek ini tidak begitu berpengaruh dibandingkan dengan efek inhomogenitas tanah/bumi di sekitar elektroda potensial (inner elektrode). Untuk mendapatkan penggabungan (joinning) titik pengukuran yang baik dapat dilakukan dengan memindah titik-titik hasil pengukuran ke posisi kurva yang seharusnya, sehingga didapatkan kurva yang kontinyu. Interpretasi sederhana dapat dilakukan dengan bantuan dua macam kurva (kurva standar dan kurva bantu), setelah data hasil pengukuran di plot pada kertas Log-Log yang transparan. Interpretasi dilakukan segmen per segmen, sampai semua lapisan terselesaikan. Interpretasi dengan pencocokan kurva segmen per segmen dapat dilakukan dengan ideal jika dikontrol dengan kurva bantu, sehingga batas tiap lapisan dapat di ketahui dengan benar.

Gambar Sekuen Metode Pencocokkan Kurva (Curve Matching).

Saat ini pengolahan dan pemodelan data geolistrik yang berasis komputer sudah tersedia dan dapat dipergunakan, tetapi pendekatan step by step masih dibutuhkan untuk menentukan/mengontrol model yang dibuat di komputer (software). Contoh hasil analisa dengan Computer-based disajikan pada gambar berikut.

Gambar Kurva resistivitas semu vs spasi elektroda AB/2 .

Gambar Tabel interpretasi data dan Log Resistivitas batuan

Kualitas data hasil pengukuran sangat berpengaruh terhadap hasil pemodelan. Data dengan kualitas yang bagus biasanya ditunjukkan dengan variasi nilai resistivitas semu yang halus (smooth).

Interpretasi Litologi Selain berdasarkan data geolistrik, analisis dan interpretasi dilakukan dengan mengamati kondisi geologi, geomorfologi, gehidrologi dan kontur daerah studi. Dengan mengintegralkan semua hasil analisis tersebut, selanjutnya baru dapat dilakukan interpretasi hasil akhir yang mengandung informasi tentang : 1. Letak akuifer, baik secara vertikal maupun lateral; 2. Jenis akuifer, (akuifer tertekan, bebas atau akuifer semi tertekan); 3. Penyebaran atau arah aliran akuifer; 4. Ketebalan dan Kedalaman akuifer. Setelah semua informasi hasil analisis tersebut didapatkan, langkah selanjutnya adalah merekonstruksi penampang bawah permukaan (akuifer) sesuai dengan kondisi geologi yang sesungguhnya.

Gambar Korelasi litologi hasil interpretasi pengukuran geolistrik resistivitas.

Pemodelan 3 Dimensi Untuk memudahkan didalam interpretasi bawah permukaan, dapat juga dilakukan pemodelan data hasil pengukuran lapangan secara 3 Dimensi, sehingga gambaran bawah permukaan, arah aliran air bawah tanah, penyebaran batuan, dll. Dapat divisualisasikan secara 3D.

Gambar Visualisasi 3D.