Pengertian Geologi Teknik Dalam Teknik Sipil.docx

MAKALAH GEOLOGI TEKNIK

oleh: TEJA PANJI BAGJA

PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL – S1 DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL FAKULTAS PENDIDIKAN TEKNOLOGI DAN KEJURUAN UNIVERSITAS PENDIDIKAN INDONESIA 2018

A. Pengertian Geologi Teknik dalam Teknik Sipil Geologi rekayasa atau Geologi Teknik adalah penerapan ilmu geologi dalam praktik rekayasa untuk tujuan menjamin faktor-faktor geologi yang memengaruhi lokasi, disain, konstruksi, operasi dan perawatan pekerjaan rekayasa telah dikenali dan diperhitungkan dengan matang. Penelitian geologi rekayasa dapat dilakukan pada waktu perencanaan, analisis dampak lingkungan, disain rekayasa sipil, rekayasa optimasi dan tahapan konstruksi proyek umum dan swasta, serta pada tahap setelah konstruksi dan penyelidikan proyek. Penelitian geologi rekayasa dilakukan oleh seorang ahli geologi atau ahli geologi rekayasa terdidik, tenaga profesional yang terlatih dan memiliki kemampuan untuk mengenali dan menganalisis bahaya geologi serta kondisi geologi yang merugikan. Keseluruhan tujuan tersebut adalah untuk melindungi jiwa dan harta benda dari kerusakan serta solusi untuk masalah-masalah geologi. Ahli geologi rekayasa menyelidiki dan memberikan pertimbangan, analisis, dan disain dari sudut pandang geologi dan geoteknik. Pekerjaan yang dilakukan oleh ahli geologi rekayasa mencakup; penyelidikan bahaya geologi, geoteknik, sifat-sifat materi, stabilitas longsoran dan lereng, erosi, banjir, kekeringan, dan seismik, dll. Geology (berasal dari Yunani: geo ,= bumi dan logos kata, ilmu) adalah ilmu (sains) yang mempelajari tentang bumi, komposisinya, struktur, sifat-sifat fisik, sejarah dan proses pembentukannya. Kata “geologi” pertama kali digunakan oleh Jean-Andre Deluc dalam tahun 1778 dan diperkenalkan sebagai istilah yang baku oleh Horace-Benedict de Saussure tahun 1779. Geologi adalah suatu ilmu pengetahuan Kebumian yang mempelajari Planet Bumi beserta isinya yang pernah ada. Merupakan kelompok ilmu yang membahas tentang sifat-sifat dan bahan-bahan yang membentuk bumi, struktur, proses-proses yang bekerja baik di dalam maupun di atas permukaan bumi, kedudukannya di Alam Semesta serta sejarah perkembangannya sejak bumi ini lahir di alam semesta hingga sekarang . Geologi dapat digolongkan sebagai suatu ilmu pengetahuan yang komplek, mempunyai pembahasan materi yang beraneka ragam namun juga merupakan suatu bidang ilmu pengetahuan yang menarik untuk dipelajari. Ilmu ini mempelajari dari benda-benda sekecil atom hingga ukuran benua, samudra, cekungan dan rangkaian pegunungan. (Jauhari Noor, 2012) Geologi rekayasa adalah penerapan ilmu geologi dalam praktik rekayasa untuk tujuan menjamin faktor-faktor geologi yang memengaruhi lokasi, disain, konstruksi, operasi dan perawatan pekerjaan rekayasa telah dikenali dan diperhitungkan dengan matang. Penelitian geologi rekayasa dapat dilakukan pada waktu perencanaan, analisis dampak lingkungan, disain rekayasa sipil, rekayasa optimasi dan tahapan konstruksi proyek umum dan swasta, serta pada tahap setelah konstruksi dan penyelidikan proyek. Penelitian geologi rekayasa dilakukan oleh seorang ahli geologi atau ahli geologi rekayasa terdidik, tenaga profesional yang terlatih dan memiliki kemampuan untuk mengenali dan menganalisis bahaya geologi serta kondisi geologi yang merugikan. Keseluruhan tujuan tersebut adalah untuk melindungi jiwa dan harta benda dari kerusakan serta solusi untuk masalah-masalah geologi. Ahli geologi rekayasa menyelidiki dan memberikan pertimbangan, analisis, dan disain dari sudut pandang geologi dan geoteknik. Pekerjaan yang dilakukan oleh ahli geologi rekayasa mencakup; penyelidikan bahaya geologi, geoteknik, sifat-sifat materi, stabilitas longsoran dan lereng, erosi, banjir, kekeringan, dan seismik, dll.

Geoteknik adalah salah satu cabang dari ilmu Teknik Sipil. Di dalamnya diperdalam pembahasan mengenai permasalahan kekuatan tanah dan batuan serta hubungannya dengan kemampuan menahan beban bangunan yang berdiri di atasnya. Pada dasarnya ilmu ini tergolong ilmu tua yang berjalan bersamaan dengan tingkat peradaban manusia, dari mulai pembangunan piramid di Mesir, candi Borobudur hingga pembangunan gedung pencakar langit sekarang ini. Salah satu permasalahan geoteknik yang melegenda ialah kemiringan menara Pisa di Italia, yang disebabkan oleh ketidakseragaman dukungan tanah di bawahnya terhadap menara tersebut. Secara keilmuan, cabang teknik sipil yang satu ini mempelajari lebih mendalam ilmu ilmu:  Mekanika Tanah  Mekanika batuan  Teknik Fondasi  Stuktur bawah tanah dan batuan (bendungan, terowongan, dan underground space)

B. Pengertian Tentang Batuan Batu adalah sejenis bahan yang terdiri daripada mineral dan dikelaskan menurut komposisi mineral. Pengkelasan ini dibuat dengan berdasarkan: a. Kandungan mineral yaitu jenis-jenis mineral yang terdapat di dalam batu ini. b. Tekstur batu, yaitu ukuran dan bentuk hablur-hablur mineral di dalam batu; c. Struktur batu, yaitu susunan hablur mineral di dalam batu. d. Proses pembentukan Pembentukan berbagai macam mineral di alam akan menghasilkan berbagai jenis batuan tertentu. Proses alamiah tersebut bisa berbeda-beda dan membentuk jenis batuan yang berbeda pula. Pembekuan magma akan membentuk berbagai jenis batuan beku. Batuan sedimen bisa terbentuk karena berbagai proses alamiah, seperti proses penghancuran atau disintegrasi batuan, pelapukan kimia, proses kimiawi dan organis serta proses penguapan/ evaporasi. Letusan gunung api sendiri dapat menghasilkan batuan piroklastik. Batuan metamorf terbentuk dari berbagai jenis batuan yang telah terbentuk lebih dahulu kemudian mengalami peningkatan temperature atau tekanan yang cukup tinggi, namun peningkatan temperature itu sendiri maksimal di bawah temperature magma. JENIS-JENIS BATUAN 1. Batuan Beku Magma dapat mendingin dan membeku di bawah atau di atas permukaan bumi. Bila membeku di bawah permukaan bumi, terbentuklah batuan yang dinamakan batuan beku dalam atau disebut juga batuan beku intrusive (sering juga dikatakan sebagai batuan beku plutonik). Sedangkan, bila magma dapat mencapai permukaan bumi kemudian membeku, terbentuklah batuan beku luar atau batuan beku ekstrusif. Batuan Beku Dalam Magma yang membeku di bawah permukaan bumi, pendinginannya sangat lambat (dapat mencapai jutaan tahun), memungkinkan tumbuhnya kristal-kristal yang besar dan sempurna bentuknya, menjadi tubuh batuan beku intrusive. Tubuh batuan beku dalam mempunyai bentuk dan ukuran yang beragam, tergantung pada kondisi magma dan batuan di sekitarnya. Magma dapat menyusup pada batuan di sekitarnya atau menerobos melalui rekahan-rekahan pada batuan di sekelilingnya. Bentuk-bentuk batuan beku yang memotong struktur batuan di sekitarnya disebut diskordan, termasuk di dalamnya adalah batholit, stok, dyke, dan jenjang volkanik. * Batholit, merupakan tubuh batuan beku dalam yang paling besar dimensinya. Bentuknya tidak beraturan, memotong lapisan-lapisan batuan yang diterobosnya. Kebanyakan batolit merupakan kumpulan massa dari sejumlah tubuh-tubuh intrusi yang berkomposisi agak berbeda. Perbedaan ini mencerminkan bervariasinya magma pembentuk batholit. Beberapa batholit mencapai lebih dari 1000 km panjangnya dan 250 km lebarnya. Dari penelitian geofisika dan penelitian singkapan di lapangan didapatkan bahwa tebal batholit antara 20-30 km. Batholite tidak terbentuk oleh magma yang menyusup dalam rekahan, karena tidak ada rekahan yang sebesar dimensi batolit. Karena besarnya, batholit dapat mendorong batuan yang di1atasnya. Meskipun batuan yang diterobos dapat tertekan ke atas oleh magma yang bergerak ke atas secara

perlahan, tentunya ada proses lain yang bekerja. Magma yang naik melepaskan fragmen-fragmen batuan yang menutupinya. Proses ini dinamakan stopping. Blok-blok hasil stopping lebih padat dibandingkna magma yang naik, sehingga mengendap. Saat mengendap fragmen-fragmen ini bereaksi dan sebagian terlarut dalam magma. Tidak semua magma terlarut dan mengendap di dasar dapur magma. Setiap frgamen batuan yang berada dalam tubuh magma yang sudah membeku dinamakan Xenolith. * Stock, seperti batolit, bentuknya tidak beraturan dan dimensinya lebih kecil dibandingkan dengan batholit, tidak lebih dari 10 km. Stock merupakan penyerta suatu tubuh batholit atau bagian atas batholit. * Dyke, disebut juga gang, merupakan salah satu badan intrusi yang dibandingkan dengan batholit, berdimensi kecil. Bentuknya tabular, sebagai lembaran yang kedua sisinya sejajar, memotong struktur (perlapisan) batuan yang diterobosnya. * Jenjang Volkanik, adalah pipa gunung api di bawah kawah yang mengalirkan magma ke kepundan. Kemudaia setelah batuan yang menutupi di sekitarnya tererosi, maka batuan beku yang bentuknya kurang lebih silindris dan menonjol dari topografi disekitarnya. Bentuk-bentuk yang sejajar dengan struktur batuan di sekitarnya disebut konkordan diantaranya adalah sill, lakolit dan lopolit. * Sill, adalah intrusi batuan beku yang konkordan atau sejajar terhadap perlapisan batuan yang diterobosnya. Berbentuk tabular dan sisi-sisinya sejajar. * Lakolit, sejenis dengan sill. Yang membedakan adalah bentuk bagian atasnya, batuan yang diterobosnya melengkung atau cembung ke atas, membentuk kubah landai. Sedangkan, bagian bawahnya mirip dengan Sill. Akibat proses-proses geologi, baik oleh gaya endogen, maupun gaya eksogen, batuan beku dapt tersingka di permukaan. * Lopolit, bentuknya mirip dengan lakolit hanya saja bagian atas dan bawahnya cekung ke atas. Batuan beku dalam selain mempunyai berbagai bentuk tubuh intrusi, juga terdapat jenis batuan berbeda, berdasarkan pada komposisi mineral pembentuknya. Batuan-batuan beku luar secara tekstur digolongkan ke dalam kelompok batuan beku fanerik. Batuan Beku Luar Magma yang mencapai permukaan bumi, keluar melalui rekahan atau lubang kepundan gunung api sebagai erupsi, mendingin dengan cepat dan membeku menjadi batuan ekstrusif. Keluarnya magma di permukaan bumi melalui rekahan disebut sebagai fissureeruption. Pada umumnya magma basaltis yang viskositasnya rendah dapat mengalir di sekitar rekahannya, menjadi hamparan lava basalt yang disebut plateau basalt. Erupsi yang keluar melalui lubang kepundan gunung api dinamakan erupsi sentral. Magma dapat mengalir melaui lereng, sebagai aliran lava atau ikut tersembur ke atas bersama gas-gas sebagai piroklastik. Lava terdapat dalam berbagai bentuk dan jenis tergantung apda komposisi magmanya dan tempat terbentuknya. Apabila magma membeku di bawah permukaan air terbentuklah lava bantal (pillow lava), dinamakan demikian karena pembentukannya di bawah tekanan air.

Dalam klasifikasi batuan beku batuan beku luar terklasifikasi ke dalam kelompok batuan beku afanitik. Klasifikasi Batuan Beku Pengelompokan atau klasifikasi batuan beku secara sederhana didasarkan atas tekstur dan komposisi mineralnya. Keragaman tekstur batuan beku diakibatkan oleh sejarah pendinginan magma, sedangkan komposisi mineral bergantung pada kandungan unsure kimia magma induk dan lingkungan krsitalisasinya. Tekstur Batuan Beku Beberapa tekstur batuan beku yang umum adalah: 1. Gelas (Glassy), tidak berbutir atau tidak memiliki Kristal (amorf) 2. Afanitik (fine grained texture), bebrutir sangat halus à hanya dapat dilihat dengan mikroskop 3. Fanerik (coarse grained texture), berbutir cukup besar sehingga komponen mineral pembentuknya dapat dibedakan secara megaskopis. 4. Porfiritik, merupakan tekstur yang khusus di mana terdapat campuran antara butiranbutian kasar di dalam massa dengan butiran-butiran yang lebih halus. Butiran besar yang bentuknya relative sempurna disebut Fenokrist sedangkan butiran halus di sekitar fenokrist disebut massadasar. 2. Batuan Sedimen Batuan sedimen adalah batuan yang terbentuk dari pecahan atau hasil abrasi dari sedimen, batuan beku, metamorf yang tertransport dan terendapkan kemudian terlithifikasi. Ada dua tipe sedimen yaitu: detritus dan kimiawi. Detritus terdiri dari partikel-2 padat hasil dari pelapukan mekanis. Sedimen kimiawi terdiri dari mineral sebagai hasil kristalisasi larutan dengan proses inorganik atau aktivitas organisme. Partikel sedimen diklasifikasikan menurut ukuran butir, gravel (termasuk bolder, cobble dan pebble), pasir, lanau, dan lempung. Transportasi dari sedimen menyebabkan pembundaran dengan cara abrasi dan pemilahan (sorting). Nilai kebundaran dan sorting sangat tergantung pada ukuran butir, jarak transportasi dan proses pengendapan. Proses litifikasi dari sedimen menjadi batuan sedimen terjadi melalui kompaksi dan sementasi. Batuan sedimen dapat dibagi menjadi 3 golongan: 1. Batuan sedimen klastik à terbentuk dari fragmen batuan lain ataupun mineral 2. Batuan sedimen kimiawi à terbentuk karena penguapan, evaporasi 3. Batuan sedimen organic à terbentuk dari sisa-sisa kehidupan hewan/ tumbuhan Klasifikasi batuan sedimen klastik adalah berdasarkan besar butirnya, oleh karenanya digunakan skala Wentworth. Sedangkan untuk klasifikasi batuan sedimen kimiawi dilakukan berdasarkan matriks maupun fragmennya dengan klasifikasi dari Dunham, Embry-Klovan. 3. Batuan Metramorphosa

Batuan metamorf adalah jenis batuan yang secara genetis terebntuk oleh perubahan secara fisik dari komposisi mineralnya serta perubahan tekstru dan strukturnya akibat pengaruh tekanan (P) dan temperature (T) yang cukup tinggi. Kondisi-kondisi yang harus terpenuhi dalam pembentukan batuan metamorf adalah: · Terjadi dalam suasana padat · Bersifat isokimia · Terbentuknya mineral baru yang merupakan mineral khas metamorfosa · Terbentuknya tekstur dan struktur baru. Proses metamorfosa diakibatkan oleh dua factor utama yaitu Tekanan dan Temperatur(P dan T). Panas dari intrusi magma adalah sumber utama yang menyebabkan metamorfosa. Tekanan terjadi diakibatkan oleh beban perlapisan diatas (lithostatic pressure) atau tekanan diferensial sebagai hasil berbagai stress misalnya tektonik stress (differential stress). Fluida yang berasal dari batuan sedimen dan magma dapat mempercepat reaksi kima yang berlangsung pada saat proses metamorfosa yang dapat menyebabkan pembentukan mineral baru. Metamorfosis dapat terjadi di setiap kondisi tektonik, tetapi yang paling umum dijumpai pada daerah kovergensi lempeng. Jenis-jenis metamorfosa adalah: * Metamorfosa kontak à dominan pengaruh suhu * Metamorfosa dinamik à dominan pengaruh tekanan * Metamorfosa Regional à kedua-duanya (P dan T) berpengaruh Fasies metamorfosis dicirikan oleh mineral atau himpunan mineral yang mencirikan sebaran T dan P tertentu. Mineral-mineral itu disebut sebagai mineral index. Beberapa contoh mineral index antara lain: · Staurolite: intermediate à high-grade metamorphism · Actinolite: low à intermediate metamorphism · Kyanite: intermediate à high-grade · Silimanite: high grade metamorphism · Zeolite: low grade metamorphism · Epidote: contact metamorphism Pada prinsipnya batuan metamorfosa diklasifikasikan berdasarkan struktur. Struktur foliasi terjadi akibat orientasi dari mineral, sedangkan non-foliasi yang tidak memperlihatkan orientasi mineral. Foliasi merujuk kepada kesejajaran dan segregasi mineral-mineral pada batuan metamorf yang inequigranular. Batuan metamorf befoliasi membentuk urutan berdasarkan besar butir dan atau berdasarkan perkembangan foliasi. Urut-urutannya adalah: slate à phyllite à schist à gneiss. Selain menunjukkan besar butir dan derajat foliasi urut-urutan ini juga menunjukkan kandungan mika yang semakin banyak dari kiri ke kanan. Salah satu ciri khas batuan metamorf yang dapat teridentifikasi adalah kenampakkan kilap mika. Sedangkan, untuk batuan metamorf non-foliasi contohnya adalah marmer, kuarsit dan hornfels.

Sementara itu, untuk tekstur mineral pada batuan metamorfosa dapat diklasifikasikan sebagai berikut: · Lepidoblastik : terdiri dari mineral-mineral tabular/pipih, misalnya mineral mika (muskovit, biotit) · Nematoblastik : terdiri dari mineral-mineral prismatik, misalnya mineral plagioklas, k-felspar, piroksen · Granoblastik : terdiri dari mineral-mineral granular (equidimensional), dengan batasbatas sutura (tidak teratur), dengan bentuk mineral anhedral, misalnya kuarsa. · Tekstur Homeoblastik : bila terdiri dari satu tekstur saja, misalnya lepidoblastik saja. · Tekstur Hetereoblastik : bila terdiri lebih dari satu tekstur, misalnya lepidoblastik dan granoblastik 4. Batuan Piroklastik Berdasarkan kata pembentuknya: Pyro à pijar Klastik à fragmen Dapat disimpulkan bahwa batuan piroklastik adalah suatu batuan yang terbentuk dari hasil langsung letusan gunung api (direct blast) yang kemudian terendapkan pada permukaan sesuai dengan keadaan permukaannya (endapan piroklastik) dan lalu mengalami litifikasi untuk menjadi batuan piroklastik. Mekanisme pengendapan piroklast adalah sebagai berikut: · Pyroclastic Flow Deposits Macam : – block & ash flows -scoria flows -pumice / ash flows Distribusi / penyebaran : di lembah / depresi; struktur : perlapisan (graded bedding, paralel laminasi); tekstur : sortasi buruk, terdiri dari kristal, litik, dan gelas (pumis); bagian bawah : pyroclastic surge deposits · Pyroclastic Fall Deposits · Pyroclastic Surge Deposits Partikel, gas dan air vulkanik konsentrasi rendah yang mengalir dalam mekanisme turbulensi sebagai sebuah gravity flow (runtuhan). Macam-macamnya adalah base, ground dan ash cloud. Strukturnya cross-bedding dengan sortasi yang buruk. Klasifikasi batuan piroklastik berdasrkan ukurannya (Schmid, 1981)

Berdasarkan terbentuknya, fragmen piroklast dapat dibagi menjadi: · Juvenile pyroclasts : hasil langsung akibat letusan, membeku dipermukaan (fragmen gelas, kristal pirojenik) · Cognate pyroclasts : fragmen batuan hasil erupsi terdahulu (dari gunungapi yang sama) · Accidental pyroclasts : fragmen batuan berasal dari basement (komposisi berbeda) Fragmen: 1. Gelas/ Amorf 2. Litik 3. Kristalin

C. Jenis-jenis Structure dalam Geologi Struktur geologi adalah suatu struktur atau kondisi geologi yang ada di suatu daerah sebagai akibat dari terjadinya perubahan-perubahan pada batuan oleh proses tektonik atau proses lainnya. Dengan terjadinya proses tektonik, maka batuan (batuan beku, batuan sedimen, dan batuan metamorf) maupun kerak bumi akan berubah susunannya dari keadaannya semula. Struktur geologi yang penting untuk diketahui antara lain :sistem perlipatan,sistem kekar, sistem sesar,bidang perlapisan, dan ketidakselarasan. 1. Pengertian Patahan Patahan atau sesar (fault) adalah satu bentuk rekahan pada lapisan batuan bumi yg menyebabkan satu blok batuan bergerak relatif terhadap blok yang lain. Pergerakan bisa relatif turun, relatif naik, ataupun bergerak relatif mendatar terhadap blok yg lain(Billings,1954:124). Pergerakan yg tiba-tiba dari suatu patahan atau sesar bisa mengakibatkan gempa bumi. Sesar (fault) merupakan bidang rekahan atau zona rekahan pada batuan yang sudah mengalami pergeseran (Williams, 2004). Sesar terjadi sepanjang retakan pada kerak bumi yang terdapat slip diantara dua sisi yang terdapat sesar tersebut (Williams, 2004). Beberapa istilah yang dipakai dalam analisis sesar antara lain: a. Jurus sesar (strike of fault) adalah arah garis perpotongan bidang sesar dengan bidang horisontal dan biasanya diukur dari arah utara. b. Kemiringan sesar (dip of fault) adalah sudut yang dibentuk antara bidang sesar dengan bidang horisontal, diukur tegak lurus strike. c. Net slip adalah pergeseran relatif suatu titik yang semula berimpit pada bidang sesar akibat adanya sesar. d. Rake adalah sudut yang dibentuk oleh net slip dengan strike slip (pergeseran horisontal searah jurus) pada bidang sesar. Dalam penjelasan sesar, digunakan istilah hanging wall dan foot wall sebagai penunjuk bagian blok badan sesar. Hanging wall merupakan bagian tubuh batuan yang relatif berada di atas bidang sesar. Foot wall merupakan bagian batuan yang relatif berada di bawah bidang sesar.

Hanging wall dan foot wall.

CIRI-CIRI SESAR Secara garis besar,sesar dibagi menjadi dua,yaitu sesar tampak dan sesar buta (blind fault).Sesar yang tampak adalah sesar yang mencapai permukaan bumi sedangkan sesar buta adalah sesar yangterjadi di bawah permukaan bumi dan tertutupi oleh lapisan seperti lapisan deposisi sedimen.Pengenalan sesar di lapangan biasanya cukup sulit.Beberapa kenampakan yang dapat digunakan sebagai penunjuk adanya sesar antara lain : a) Adanya struktur yang tidak menerus (lapisan terpotong dengan tiba-tiba) b) Adanya perulangan lapisan atau hilangnya lapisan batuan. c) Kenampakan khas pada bidang sesar, seperti cermin sesar, gores garis. d) Kenampakan khas pada zona sesar, seperti seretan (drag), breksi sesar, horses, atau lices, milonit. e) Silisifikasi dan mineralisasi sepanjang zona sesar. f) Perbedaan fasies sedimen. g) Petunjukfisiografi, seperti gawir (scarp), scarplets (piedmont scarp), triangularfacet, dan terpotongnya bagian depan rangkaian pegunungan struktural. h) Adanya boundins : lapisan batuan yang terpotong-potong akibat sesar

KLASIFIKASI SESAR Klasifikasi sesar dapat dibedakan berdasarkan geometri dan genesanya a. Klasifikasi geometris 1) Berdasarkan rake dari net slip. 2) Berdasarkan kedudukan relatif bidang sesar terhadap bidang perlapisan atau struktur regional 3) Berdasarkan besar sudut bidang sesar 4) Berdasarkan pergerakan semu 5) Berdasarkan pola sesar

Macam- macam sesar Sumber: Flint dan Skinner,1974:292-293

b. Klasifikasi genetis Berdasarkan orientasi pola tegasan yang utama (Anderson, 1951) sesar dapat dibedakan menjadi : ·Sesar anjak (thrust fault) bila tegasan maksimum dan menengah mendatar. ·Sesar normal bila tegasan utama vertikal. ·Strike slip fault atau wrench fault (high dip, transverse to regional structure 2. Pengertian Liputan Lipatan adalah hasil perubahan bentuk atau volume dari suatu bahan yang ditunjukkan sebagai lengkungan atau kumpulan dari lengkungan pada unsur garis atau bidang didalam bahan tersebut. Pada umumnya unsur yang terlibat didalam lipatan adalah struktur bidang, misalnya bidang perlapisan atau foliasi.Lipatan merupakan gejala yang penting, yang mencerminkan sifat dari deformasi; terutama, gambaran geometrinya berhubungan dengan aspek perubahan bentuk (distorsi) dan perputaran (rotasi). Lipatan terbentuk bila mana unsur yang telah ada sebelumnya terubah menjadi bentuk bidang lengkung atau garis lengkung. Lipatan merupakan pencerminan dari suatu lengkungan yang mekanismenya disebabkan oleh dua proses, yaitu bending (melengkung) dan buckling (melipat). Pada gejala buckling, gaya yang bekerja sejajar dengan bidang perlapisan, sedangkan pada bending, gaya yang bekerja tegak lurus terhadap bidang permukaan lapisan.

UNSUR GEOMETRI LIPATAN 1. Plunge, sudut yang terbentuk oleh poros dengan horizontal pada bidang vertikal. 2. Core, bagian dari suatu lipatan yang letaknya disekitar sumbu lipatan. 3. Crest, daerah tertinggi dari suatu lipatan biasanya selalu dijumpai pada antiklin 4. Limb (sayap), bagian dari lipatan yang terletak Downdip (sayap yang dimulai dari lengkungan maksimum antiklin sampai hinge sinklin), atau Updip (sayap yang dimulai dari lengkungan maksimum sinklin sampai hinge antiklin). Sayap lipatan dapat berupa bidang datar (planar), melengkung (curve), atau bergelombang (wave). 5. Fore Limb, sayap yang curam pada lipatan yang simetri. 6. Back Limb, sayap yang landai. 7. Hinge Point, titik yang merupakan kelengkungan maksimum pada suatu perlipatan. 8. Hinge Line, garis yang menghubungkan Hinge Point pada suatu perlapisan yang sama. 9. Hinge Zone, daerah sekitar Hinge Point. 10. Inflection point, merupakan titik balik dari suatu lengkungan pada sayap lipatan atau pertengahan antara dua perlengkungan maksimum 13. Trough, daerah terendah pada suatu lipatan, selalu dijumpai pada sinklin. 14. Axial Line, garis khayal yang menghubungkan titik-titik dari lengkungan maksimum pada tiap permukaan lapisan dari suatu struktur lapisan. 15. Axial Plane, bidang sumbu lipatan yang membagi sudut sama besar antara sayapsayap lipatannya. 16. Half - Wavelength, jarak antara dua titik inflection (inflection points).

KLASIFIKASI LIPATAN Klasifikasi lipatan berdasarkan unsur geometri, antara lain: 1. Upright Fold atau Simetrical Fold (lipatan tegak atau lipatan setangkup). 2. Asimetrical Fold (lipatan tak setangkup atau lipatan tak simetri) 3. Inclined Fold atau Over Fold (lipatan miring atau lipatan menggantung). 4. Recumbent Fold (lipatan rebah)

ANTIKLIN DAN SIKLINE Anticline adalah lipatan dengan batuan tertua pada “core” suatu lipatan .Syncline adalah suatu lipatan dengan batuan termuda pada core suatu lipatan.Pada kondisi normal, suatu daerah yang terlipat, anticlines biasanya berbentuk antiformal, dan synclines berbentuk synformal.

Sumber : Zumberge dan Nelson, 1976: 72-73 KLASIFIKASI LIPATAN BERDASARKAN BENTUKNYA 1. Concentric Fold : (lipatan konsentris/lipatan paralel) adalah sebutan untuk perlapisan dimana jarak-jarak (tebal) tiap lapisan yang terlipat tetap sama. 2. Similar Fold. : sebutan untuk perlipatan dimana lapisan-lapisan yang terlipat/dilipat dengan bentuk-bentuk yang sama sampai ke dalam. Antiklin maupun sinklin ukurannya tidak banyak berubah ke dalam maupun ke atas. 3. Chevron Fold. : lipatan menyudut atau sendinya tajam dan menyudut. Dalam hal ini, sayap lipatannya merupakan bidang planar. 4. Isoclinal Fold. : lipatan dimana kedudukan bidang sumbunya sejajar atau relatif sejajar dan kedua sayapnya sejajar atau hampir sejajar. 5. Box Fold : lipatan dimana bagian puncaknya relatif rata atau datar 6. Kink Fold : lipatan bersudut tajam yang dibatasi oleh permukaan planar

Sumber :Flint dan Skinner, 1974: 298-299; Billings, 1954: 35-54 3. Pengertian Sesar Turun dan Naik a. Sesar Normal / Sesar Turun (Extention Faulth) Sesar normal dikenali juga sebagai sesargravitasi, dengan gaya gravitasi sebagai gaya utama yang menggerakannya. Ia juga dikenali sebagai sesar ekstensi (Extention Faulth) sebab ia memanjangkan perlapisan, atau menipis kerak bumi. Sesar normal yang mempunyai salah yang menjadi datar di bagian dalam bumi dikenali sebagai sesar listrik. Sesar listrik ini juga dikaitkan dengan sesar tumbuh (growth fault), dengan pengendapan dan pergerakan sesar berlaku serentak. Satah sesar normal menjadi datar ke dalam bumi, sama seperti yang berlaku ke atas sesar sungkup. Pada permukaan bumi, sesar normal juga jarang sekali berlaku secara bersendirian, tetapi bercabang. Cabang sesar yang turun searah dengan sesar utama dikenali sebagai sesar sintetik, sementara sesar yang berlawanan arah dikenali sebagai sesar antitetik. Kedua cabang sesar ini bertemu dengan sesar utama di bagian dalam bumi. Sesar normal sering dikaitkan dengan perlipatan. Misalnya, sesar di bagian dalam bumi akan bertukar menjadi lipatan monoklin di permukaan. Hanging wall relatif turun terhadap foot wall, bidang sesarnya mempunyai kemiringan yang besar. Sesar ini biasanya disebut juga sesar turun.

Extention Faulth Sumber: Flint dan Skinner,1974:294 Patahan atau sesar turun adalah satu bentuk rekahan pada lapisan bumi yang menyebabkan satu blok batuan bergerak relatif turun terhadap blok lainnya. Fault scarpadalah bidang miring imaginer tadi atau dalam kenyataannya adalah permukaan dari bidang sesar. b. Sesar naik (reverse fault / contraction faulth) Sesar naik (reverse fault) untuk sesar naik ini bagian hanging wall-nya relatif bergerak naik terhadap bagian foot wall. Salah satu ciri sesar naik adalah sudut kemiringan dari sesar itu termasuk kecil, berbeda dengn sesar turun yang punya sudut kemiringan bisa mendekati vertical. Nampak lapisan batuan yg berwarna lebih merah pada hanging wall berada pada posisi yg lebih atas dari lapisan batuan yg sama pada foot wall. Ini menandakan lapisan yg ada di hanging wall udah bergerak relatif naik terhadap foot wall-nya.

Reverse fault / contraction faulth Sumber: Flint dan Skinner,1974:294

c. Sesar mendatar (Strike slip fault / Transcurent fault / Wrench fault) Sesar mendatar (Strike slip fault / Transcurent fault / Wrench fault) adalah sesar yang pembentukannya dipengaruhi oleh tegasan kompresi. Posisi tegasan utama pembentuk sesar ini adalah horizontal, sama dengan posisi tegasan minimumnya, sedangkan posisi tegasan menengah adalah vertikal. Umumnya bidang sesar mendatar digambarkan sebagai bidang vertikal, sehingga istilah hanging wall dan foot wall tidak lazim digunakan di dalam sistem sesar ini. Berdasarkan gerak relatifnya, sesar ini dibedakan menjadi sinistral (mengiri) dan dekstral (menganan).

Strike slip fault / Transcurent fault / Wrench fault Sumber: Flint dan Skinner,1974:295 4. Pengertian Rayapan (Crips) Mass wasting atau pergerakan massa batuan merupakan gerakan serpihan batuan karena proses pelapukan dan sedimentasi yang menuruni lereng karena adanya pengaruh gaya gravitasi (gaya berat).Peristiwa mass wasting dapat merubah bentang alam, khususnya jika skalanya besar. Salah satu contoh mass wasting adalah tanah longsor. Saat ini, tanah longsor termasuk bencana yang berbahaya karena dapat merusak permukiman dalam waktu singkat sehingga mengakibatkan banyak korban jiwa maupun materi. Faktor yang Mempengaruhi Mass Wasting Peristiwa mass wasting dapat terjadi karena pengaruh kombinasi beberapa faktor, seperti kemiringan lereng, pengaruh gravitasi, dan pengaruh air. Berikut adalah penjelasan untuk tiap faktor mass wasting : 

Kemiringan lereng



Semakin besar sudut kemiringan lereng dan semakin rendah gaya gesek pada pada lereng tersebut, maka lereng tersebut semakin beresiko terhadap mass wasting, begitu juga sebaliknya. Pengaruh gravitasi



Semakin besar sudut kemiringan lereng, maka semakin besar pula komponen gravitasi yang bekerja sejajar dengan lereng sehingga benda – benda semakin cenderung menuruni lereng. Pengaruh air Keberadaan air di antara butiran batuan atau tanah dapat mengurangi kekohesifan natar mineral sehingga mudah terurai. Keberadaan air juga menambah beban dan tanah menjadi tidak stabil.

Jenis - Jenis Mass Wasting Jenis – jenis mass wasting dapat dengan mudah anda hafal dengan mencermati tabel berikut ini

Rock (batu) Mud (lumpur) Lan/soil (tanah) Debris (puing)

Slide (longsor) v x v x

Fall (Guguran) v x x v

Creep (Rayapan) x x v x

Flow (aliran) x v v v

Penamaan dari tabel diatas adalah mendahulukan nama material dikuti gerakannya, misal rock slide, mud flow, rock fall dan sebagainya. Berikut ini adalah penjelasan dari jenis – jenis mass wasting 1. Tanah longsor (land slide) dan longsoran batu (rock slide) Tanah longsor merupakan massa batuan yang meluncur dengan cepat ke bawah dengan sedikit atau tanpa aliran material. Terdapat dua bentuk utama tanah longsor, yaitu longsoran batu (rock slide) dan runtuhan tanah (slump). Longsoran batu berupa massa batuan induk yang meluncur turun pada bidang miring yang rata, seperti patahan. Disisi lain runtuhan tanah adalah massa batuan yang meluncur pada bidang miring yang cekung (berlubang) 2. Guguran batu (rock fall) Guguran batu atau rock fall merupakan proses mass wasting yang paling cepat. Fenomena ini berupa massa batuan yang menggelinding bebas menuruni seuah tebing yang curang. Ukuran batu yang gugur dapat bervariasimulai dari batu kecil hingga batu sebesar rumah. 3. Rayapan tanah (soil creep) Rayapan tanah adalah proses gerakan tanah yang sangat lambat. Proses ini ditandai dengan pembengkokan lapisan batuan, tiang telepon, pagar, monument menjadi miring, dan dinding bangunan retak. 4. Aliran lumpur (mud flow) Aliran lumpur merupkan fenomena yang berupa lumpur yang mengalir menuruni lereng pada daerah perbukitan dan pergunungan. Aliran lumpur dapat terjadi pada perbukitan di daerah gurun pasir yang mengalami hujan deras. Selain itu, aliran lumpur juga dapat terjadi pada daerah gunung yang baru meletus. Prosesnya dipengaruhi oleh hujan yang membawa abu dan debu vulkanik sisa letusan. 5. Aliran tanah (land flow atau earth flow) Aliran tanah umumnya terjadi pada daerah yang beriklim lembab dan berlereng curam. Fenomena ini terjadi dalam beberapa jam dan menghasilkan timbunan material berbentuk seperti undakan.

D. Pemboran dalam Geologi Teknik Didalam kegiatan eksplorasi kita dapat melakukan suatu kegiatan eksplorasi dari awal sampai akhir.termasuk didalamnya adalah suatu kegiatan pemboran:  Pemboran Inti "diamond drilling".  Pemboran stratigrafi  Pemboran Struktur  Pemboran Eksplorasi ("wildcat drilling”)  Pemboran air tanah Pengambilan data geologi mengenai data bawah permukaan sekarang ini tidak hanya di lakukan dengan pemetaan geologi diatas permukaan saja, akan tetapi mulai menggunakan pemetaan bawah permukaan melalui pemboran diatas, selain itu juga dengan menggunakan data geofisika. Data geofisika tersebut di dapat dengan menembakan suatu gelombang ke bawah permukaan bumi, dimana sudah disiapkan penangkap gelombang yang di pantulkan kembali keatas oleh suatu batuan. Setelah di tangkap, maka kita akan mendapatkan datadata mengenai perkiraan perlapisan dibawah permukaan bumi yang terbentuk pada daerah tersebut (daerah yang dilakukan survei geofifika).Dari data tersebut dapat kita bawa ke laboratorium untuk dilakukan suatu analisa pemodelan yang selanjutnya akan menghasilkan interpretasi sementara mengenai kandungan yang ada di bawah permukaan. Tidak memungkiri, survei geofisika atau pengambilan data geofisika tersebut digunakan untuk mengetahui apakah ada cadangan hidrokarbon, batubara ataupun kandungan mineral yang mempunyai nilai ekonomis tinggi ataupun tidak pada suatu kedalaman tertentu. Setelah dalam pemodelan di pastikan terdapat suatu hasil yang positif, maka perusahaan yang mengambil data geofisika tadi mulai mengeksplorasi yaitu dengan melakukan drilling. Drilling merupakan suatu proses pengeboran ke daerah yang dicurigai mengandung hidrokarbon ataupun barang tambang yang dicari tadi. Dalam suatu proses drilling tidak hanya melakukan pengeboran, tetapi biasanya juga melakukan coring.Coring atau pengeboran inti berasal dari kata Core (bukan cor), pekerjaan pemboran inti dilaksanakan dengan tujuan untuk memperoleh data geologi teknik bawah permukaan tanah (insitu testing) yang akan digunakan untuk analisa geologiteknik dengan melalui pengujian lapangan dan laboratorium. Pada setiap pemboran inti diusahakan agar perolehan contoh inti tanah (Core recovery) mencapai 100%. Core Recovery itu sendiri artinya adalah presentasi tanah/batuan yang diperoleh selama proses pengeboran. Urutan stratigrafi tanah yang diperoleh sangat tergantung dari core recovery-nya. Pengeboran pada setiap lokasi akan dilaksanakan dengan distribusi dan kedalaman yang disesuaikan dengan kondisi geologi tekniknya. Tetapi jika dibutuhkan pengeboran dapat dilakukan lebih dalam lagi bila terjadi keraguan pengambilan sampel, misalnya terjadinya ketidakseragaman jenis tanah. Pengambilan contoh inti pemboran dilakukan dengan peralatan tabung penginti “single”, ”double” ataupun ”triple” core barrel, tergantung kebutuhannya. Yang membedakannya adalah tabung pelapis luarnya saja, contohnya pada pengambilan tanah, tanah pada bagian tengah core barrel tidak akan terganggu (undisturbed) sedangkan pada bagian pinggiran core barrelnya akan terjadi disturbed sample. Mata bor yang digunakan juga tergantung pada kondisi tanah yang

akan dibor. Untuk type soil akan digunakan mata bor Tungsten atau Steel Bit dan untuk type batuan digunakan Diamond Bit. Hasil dari coring berupa core yang digunakan sebagai gambaran dari stratigrafi secara mini batuan yang ada di daerah tersebut yang mempunyai cadangan hidrokarbon ataupun barang tambang yang lain. Dalam data core dapat terlihat struktur sedimen, fosil ataupun kenampakan batuan dari tekstur hingga komposisinya yang kemudian di interpretasi kembali dan juga dicocokan dengan hasil survei geofisika tadi. Pemboran Pemboran adalah membuat lubang vertikal ke dalam tanah. Dalam keadaan tertentu pemboran dapat juga dilakukan secara miring ("directional drilling") atau disebut juga pemboran berarah. MACAM MACAM PEMBORAN  Pemboran Inti, yaitu suatu pemboran yang bermaksud atau bertujuan untuk memperoleh contoh batuan dalam bentuk inti (core), dari kedalamn 0 sampai kedalaman tertentu. Pemboran ini biasa juga disebut dengan "diamond drilling".  Pemboran stratigrafi, bertujuan untuk memperoleh gambaran mengeneai urut-urutan sratigrafi suatu daerah. Di perminyakan pemboran semacam ini biasa disebut dengan pemboran lobang kecil ("slimhole drilling") karena biasanya diameter lobangnya kecil.  Pemboran Struktur, bertujuan untuk mendapatkan gambaran struktur geologi suatu tempat.  Pemboran Eksplorasi ("wildcat drilling"), yaitu pemboran uji apakah suatu formasi itu mengandung minyak atau tidak. Pemboran semacam ini adalah fase yang paling mendebarkan dalam pencarian minyak bumi.  Pemboran air tanah Berdasarkan gerakannya, pemboran dapat dibagi menjadi dua : (1) Pemboran tumbuk ("Churn Drilling" atau "Cable took Drilling" atau "percussion drilling") (2) Pemboran Putar ("Rotary Drilling") Pemboran inti (diamond drilling)  Diamond drilling adalah sistem pemboran dalam kurang lebih 500 meter yang merupakan suatu lanjutan dari pemboran RC (Reverse Circulation) mata bor diamon drilling ini terbuat dari intan / diamond. Diamond drilling ini digunakan pada saat sudah berada kondisi batuan yang berair atau ketika hasil dari lanjutan pemboran RC yang tidak memenuhi kualifikasi standart sampel apabila terkontaminasi oleh air . Pada pemboran inti, contoh batuan yang terambil dapat berupa inti dan sludge yang masing-masing diletakkan dalam core box untuk inti dan sludge box untuk sludge. Sludge adalah hasil gesekan pahat dengan batuan yang kemudian diangkat oleh air pembilas, karena itu sludge akan berupa lumpur.

E. Pengertian Sondir (Dutch Cone Penetration Test) Penyondiran adalah proses pemasukan suatu batang tusuk ke dalam tanah, dengan bantuan manometer yang terdapat pada alat sondir tersebut kita dapat membaca atau mengetahui kekuatan suatu tanah pada kedalaman tertentu. Sehingga, dapat diketahui bahwa dari berbagai lapisan tanah memiliki kekuatan yang berbeda. Penyelidikan dengan penyondiran disebut penetrasi, dan alat sondir yang biasa digunakan adalah Dutch Cone Penetrometer, yaitu suatu alat yang pemakaiannya ditekan secara langsung kedalam tanah. Ujung yang berbentuk konus ( kerucit ) dihubungkan pada suatu rangkaian stang dalam casing luar dengan bantuan suatu rangka dari besi dan dongkrak yang dijangkarkan ke dalam tanah. Ada dua macam ujung penetrometer, yaitu : a. Standard Type ( mantel conus ) Pada jenis ini yang diukur adalah perlawanan pada ujung ( konus ), hal ini dilakukan hanya dengan menekan stang dalam yang segera menekan konus tersebut ke bawah sedangkan seluruh casing luar tetap di luar. Gaya yang dibutuhkan untuk menekan konus tersebut ke bawah diukur dengan suatu alat pengukur. Alat pengukur yang akan diletakkan pada kekuatan rangka didongkrak. Setelah dilakukan pengukuran,konus,stang dalam,dan casing luar dimajukan sampai pada kedalaman berikutnya dimana pengukuran selanjutnya dilakukan hanya dengan menekan stang dalamnya saja. b. Friction Sleeve ( Adhesion Jacket Type / Bikonus ) Pada jenis ini dapat diukur secara sekaligus nilai konus dan hambatan lekatnya. Hal ini dilakukan dengan penekanan stang dalam seperti biasa. Pembacaan nilai konus dan hambatan lekat dilakukan setiap 20 cm. Dengan alat sondir yang mungkin hanya mencapai pada kedalaman 30 cm atau lebih, bila tanah yang diselidiki adalah lunak. Alat ini sangat cocok di Indonesia, karena disini banyak dijumpai lapisan lempung yang dalam dengan kekuatan rendah sehingga tidak sulit menembusnya. Dan perlu diketahui bahwa nilai konus yang diperoleh tidak boleh disamakan dengan daya dukung tanah tersebut. 1. Maksud dan tujuan Pengujian ini dimaksudkan untuk mengetahui perlawanan penetrasi konus dan perlawanan geser tanah. Serta untuk mengetahui kedalaman lapisan tanah keras dan sifat daya dukung maupun daya lekat setiap kedalaman. Perlawanan penetrasi konus adalah perlawanan tanah terhadap ujung konus (perlawanan dari bawah) dengan satuan gaya persatuan luas. Perlawanan geser tanah adalah perlawanan geser tanah terhadap selubung bikonus (perlawanan dari samping) dengan satuan gaya persatuan panjang. 2. Perlatan Sondir  – Mesin sondir dengan kapasitas 2 ton.  – Seperangakt pipa sondir lengkap dengan batang dalam sesuai dengan kebutuhan, denagan panjang masing-masing 1m  – Manometer 2 buah dengan masing-masing : 0-60 kg/cm2 dan 0-250 kg/cm2  – Bikonis (beugemen priction jacket gone )  – 4 buah jangkar berbentuk spiral dan alat pemutar  – Kunci-kunci pipa, alat pembersih, dan minyak hidrolik (kastrol oli, SAE 10) 3. Keuntungan Penggunaan Alat Sondir  – Baik untuk lapisan tanah lempung.

– Dapat dengan cepat menentukan lapisan tanah keras. – Dapat memperkirakan pernedaan lapisan tanah. – Mengetahui daya dukung tanah dengan rumus empiris. – Baik digunakan untuk menentukan letak muka air tanah. 4. Fungsi Uji Sondir Uji Sondir dapat digunakan untuk mengetahui profil tanah, kepadatan relatif (untuk pasir), kuat geser tanah, kekakuan tanah, permeabilitas tanah atau koefisien konsolidasi, kuat geser selimut tiang, dan kapasitas daya dukung tanah.    

5. PERHITUNGAN a. Hambatan Lekat ( HL ) dihitung dengan rumus : HL = JPK – PPK HL = ( JPK – PPK ) x A / B Dimana : JPK = Jumlah Perlawanan Konus ( kg/cm2 ) PPK = Perlawanan Penetrasi Konus ( kg/cm2 ) A = Tahap Pembacaan ( setiap kedalaman 20 cm ) B = Faktor alat / Luas konus / Luas corak = 10 cm2 (d = 3.6 cm " L = ¼ π d2 = 10,17 cm2) b. Jumlah Hambatan Lekat JHL = ∑ HL Dimana : i = kedalaman yang dicapai konus c. Contoh Perhitungan Data : Pada Kedalaman 0,4 m, PPK = 5 kg/cm2 JPK = 15 kg/cm2 Maka, HL = ( JPK – PPK ) x A/B = ( 15 – 5 ) x 20/10 = 20 Demikian seterusnya sampai kedalaman yang diinginkan untuk sondir. Hasil – hasil perhitungan dapat dilihat pada lembar data. Kemudian dari hasil penggambaran grafik dapat dilihat dimana kia – kira tanah keras berada.

F. Seismic dan Geolistrik 1) GEOLISTRIK Penggunaan geolistrik pertama kali dilakukan oleh Conrad Schlumberger pada tahun 1912. Geolistrik merupakan salah satu metoda geofisika untuk mengetahui perubahan tahanan jenis lapisan batuan di bawah permukaan tanah dengan cara mengalirkan arus listrik DC (‘Direct Current’) yang mempunyai tegangan tinggi ke dalam tanah. Injeksi arus listrik ini menggunakan 2 buah ‘Elektroda Arus’ A dan B yang ditancapkan ke dalam tanah dengan jarak tertentu. Semakin panjang jarak elektroda AB akan menyebabkan aliran arus listrik bisa menembus lapisan batuan lebih dalam. Dengan adanya aliran arus listrik tersebut maka akan menimbulkan tegangan listrik di dalam tanah. Tegangan listrik yang terjadi di permukaan tanah diukur dengan penggunakan multimeter yang terhubung melalui 2 buah ‘Elektroda Tegangan’ M dan N yang jaraknya lebih pendek dari pada jarak elektroda AB. Bila posisi jarak elektroda AB diubah menjadi lebih besar maka tegangan listrik yang terjadi pada elektroda MN ikut berubah sesuai dengan informasi jenis batuan yang ikut terinjeksi arus listrik pada kedalaman yang lebih besar.

Gambar. Cara Kerja Metode Geolistrik Umumnya metoda geolistrik yang sering digunakan adalah yang menggunakan 4 buah elektroda yang terletak dalamsatu garis lurus serta simetris terhadap titik tengah, yaitu 2 buah elektroda arus (AB) di bagian luar dan 2 buah elektroda tegangan (MN) di bagian dalam. Manfaat Geolistrik Geolistrik ini bisa untuk mendeteksi adanya lapisan tambang yang mempunyai kontras resistivitas dengan lapisan batuan pada bagian atas dan bawahnya. Bisa juga untuk mengetahui perkiraan kedalaman ‘bedrock’ untuk fondasi bangunan. Metoda geolistrik juga bisa untuk menduga adanya panas bumi (geotermal) di bawah permukaan. Hanya saja metoda ini merupakan salah satu metoda bantu dari metoda geofisika yang lain untuk mengetahui secara pasti keberadaan sumber panas bumi di bawah permukaan. Konfigurasi Metoda geolistrik terdiri dari beberapa konfigurasi, misalnya yang ke 4 buah elektrodanya terletak dalam satu garis lurus dengan posisi elektroda AB dan MN yang simetris terhadap titik pusat pada kedua sisi yaitu konfigurasi Wenner dan Schlumberger. Setiap

konfigurasi mempunyai metoda perhitungan tersendiri untuk mengetahui nilai ketebalan dan tahanan jenis batuan di bawah permukaan. Metoda geolistrik konfigurasi Schlumberger merupakan metoda favorit yang banyak digunakan untuk mengetahui karakteristik lapisan batuan bawah permukaan dengan biaya survei yang relatif murah. Umumnya lapisan batuan tidak mempunyai sifat homogen sempurna, seperti yang dipersyaratkan pada pengukuran geolistrik. Untuk posisi lapisan batuan yang terletak dekat dengan permukaan tanah akan sangat berpengaruh terhadap hasil pengukuran tegangan dan ini akan membuat data geolistrik menjadi menyimpang dari nilai sebenarnya. Yang dapat mempengaruhi homogenitas lapisan batuan adalah fragmen batuan lain yang menyisip pada lapisan, faktor ketidakseragaman dari pelapukan batuan induk, material yang terkandung pada jalan, genangan air setempat, perpipaan dari bahan logam yang bisa menghantar arus listrik, pagar kawat yang terhubung ke tanah dan sebagainya. ‘Spontaneous Potential’ yaitu tegangan listrik alami yang umumnya terdapat pada lapisan batuan disebabkan oleh adanya larutan penghantar yang secara kimiawi menimbulkan perbedaan tegangan pada mineral-mineral dari lapisan batuan yang berbeda juga akan menyebabkan ketidak-homogenan lapisan batuan. Perbedaan tegangan listrik ini umumnya relatif kecil, tetapi bila digunakan konfigurasi Schlumberger dengan jarak elektroda AB yang panjang dan jarak MN yang relatif pendek, maka ada kemungkinan tegangan listrik alami tersebut ikut menyumbang pada hasil pengukuran tegangan listrik pada elektroda MN, sehingga data yang terukur menjadi kurang benar. Konfigurasi Wenner

Gambar. Konfigurasi Wenner Keunggulan dari konfigurasi Wenner ini adalah ketelitian pembacaan tegangan pada elektroda MN lebih baik dengan angka yang relatif besar karena elektroda MN yang relatif dekat dengan elektroda AB. Disini bisa digunakan alat ukur multimeter dengan impedansi yang relatif lebih kecil. Kelemahannya adalah tidak bisa mendeteksi homogenitas batuan di dekat permukaan yang bisa berpengaruh terhadap hasil perhitungan. Data yang didapat dari cara konfigurasi Wenner, sangat sulit untuk menghilangkan factor non homogenitas batuan, sehingga hasil perhitungan menjadi kurang akurat. Konfigurasi Schlumberger

Gambar. Konfigurasi Schlumberger

Keunggulan konfigurasi Schlumberger ini adalah kemampuan untuk mendeteksi adanya non-homogenitas lapisan batuan pada permukaan, yaitu dengan membandingkan nilai resistivitas semu ketika terjadi perubahan jarak elektroda MN/2. Kelemahan dari konfigurasi Schlumberger ini adalah pembacaan tegangan pada elektroda MN adalah lebih kecil terutama ketika jarak AB yang relatif jauh, sehingga diperlukan alat ukur multimeter yang mempunyai karakteristik ‘high impedance’ dengan akurasi tinggi yaitu yang bisa mendisplay tegangan minimal 4 digit atau 2 digit di belakang koma. Atau dengan cara lain diperlukan peralatan pengirim arus yang mempunyai tegangan listrik DC yang sangat tinggi.

Parameter yang diukur : 1. Jarak antara stasiun dengan elektroda-elektroda (AB/2 dan MN/2) 2. Arus (I) 3. Beda Potensial (∆ V) Parameter yang dihitung:  Tahanan jenis (R)  Faktor geometrik (K)  Tahanan jenis semu (ρ ) Cara intepretasi Schlumberger adalah dengan metode penyamaan kuva (kurvamatching). Ada 3 (tiga) macam kurva yang perlu diperhatikan dalam intepretasi Schlumberger dengan metode penyamaan kurva, yaitu : • Kurva Baku • Kurva Bantu, terdiri dari tipe H, A, K dan Q • Kurva Lapangan Untuk mengetahui jenis kurva bantu yang akan dipakai, perlu diketahui bentuk umum masing-masing kurva lapangannya. • Kurva bantu H, menunjukan harga ρ minimum dan adanya variasi 3 lapisan dengan ρ1 > ρ2 < ρ3. • Kurva bantu A, menunjukkan pertambahan harga ρ dan variasi lapisan dengan ρ1 < ρ2 < ρ3. • Kurva bantu, K menunjukan harga ρ maksimum dan variasi lapisan dengan ρ1 < ρ2 > ρ3. • Kurva bantu Q, menunjukan penurunan harga ρ yang seragam : ρ1 > ρ2 > ρ3

Gambar. Kurva-kurva Bantu Dalam Metode Penyamaan Kurva Schlumberger

Gambar. Contoh Kurva Bantu Tabel. Nilai Resistivitas Rock

Resitivitas

Common rocks Topsoil Loose sand Gravel Clay Weathered bedrock Sandstone Limestone Greenstone Gabbro

Common rocks 50–100 500–5000 100–600 1–100 100–1000 200–8000 500–10 000 500–200 000 100–500 000

Granite Basalt Graphitic schist Slates Quartzite Ore minerals Pyrite (ores) Pyrrhotite Chalcopyrite Galena Sphalerite Magnetite Cassiterite Hematite

200–100 000 200–100 000 10–500 500–500 000 500–800 000 Ore mineral 0.01–100 0.001–0.01 0.005–0.1 0.001–100 0.01–1 000 000 0.01–1000 0.001–10 000 1000–1 000 000

Resistivitas merupakan output dari pengukuran geolistrik, dari nilai resistivitas inilah akan ditentukan bentuk bawah permukaan dan apa saja yang terkandung pada bawah permukaan :

Nilai k akan bergantung kepada konfigurasi yang digunakan, ada beberapa macam konfigurasi pada geolistrik: 1. Wenner 2. Schlumberger 3. Dipole – Dipole 4. Pole – Dipole 5. Pole – Pole 6. Wenner – Schlumberger

Pada gambar diatas menunjukkan salah satu metode akuisisi geolistrik dimana terdapat bagian untuk injeksi arus dan bagian untuk pengukuran potensial. Kedua nilai tersebut yang nantinya akan digunakan untuk perhitungan resistivity. Nilai yang terukur pada akuisisi geolistrik berada tepat ditengah panjang lintasan. 2) Metode Seismic Metode ini merupakan salah satu metoda geofisika yang digunakan untuk eskplorasi sumber daya alam dan mineral yang ada di bawah permukaan bumi dengan bantuan gelombang seismik. Eksplorasi seismik atau eksplorasi dengan menggunakan metode seismik banyak dipakai oleh perusahaan-perusahaan minyak untuk melakukan pemetaan struktur di bawah permukaan bumi untuk bisa melihat kemungkinan adanya jebakanjebakan minyak berdasarkan interpretasi dari penampang seismiknya. Metode seismik aktif pertama kali dilakukan pada tahun 1845 oleh Robert Mallet, yang oleh kebanyakan orang dikenal sebagai bapak seismologi instrumentasi. Mallet mengukur waktu transmisi gelombang seismik, yang dikenal sebagai gelombang permukaan, yang dibangkitkan oleh sebuah ledakan. Mallet meletakkan sebuah wadah kecil berisi merkuri pada beberapa jarak dari sumber ledakan dan mencatat waktu yang diperlukan oleh merkuri untuk be-riak. Pada tahun 1909, Andrija Mohorovicic menggunakan waktu jalar dari sumber gempa bumi untuk eksperimennya dan menemukan keberadaan bidang batas antara mantel dan kerak bumi yang sekarang disebut sebagai Moho. Pemakaian awal observasi seismik untuk eksplorasi minyak dan mineral dimulai pada tahun 1920an. Teknik seismik refraksi digunakan secara intemsif di Iran untuk membatasi struktur yang mengandung minyak. Tetapi, sekarang seismik refleksi merupakan metode terbaik yang digunakan di dalam eksplorasi minyak bumi. Metode ini pertama kali didemonstrasikan di Oklahoma pada tahun 1921. Seismik bisa dihitung berdasarkan waktu jalar gelombang pada tanah/batuan dari posisi sumber ke penerima pada berbagai jarak tertentu. Pada metode ini, gelombang yang terjadi setelah usikan pertama (first break) diabaikan, sehingga sebenarnya hanya data first break saja yang dibutuhkan. Parameter jarak (offset) dan waktu jalar dihubungkan oleh sepat rambat gelombang dalam medium. Kecepatan tersebut dikontrol oleh sekelompok konstanta fisis yang ada di dalam material dan dikenal sebagai parameter elastisitas.

Gambar. Metode Kerja Gelombang Seismik Sedangkan dalam seismik pantul, analisis dikonsentrasikan pada energi yang diterima setelah getaran awal diterapkan. Secara umum, sinyal yang dicari adalah gelombanggelombang yang terpantulkan dari semua interface antar lapisan di bawah permukaan. Analisis yang dipergunakan dapat disamakan dengan ‘echo sounding’ pada teknologi bawah air, kapal, dan sistem radar. Informasi tentang medium juga dapat diekstrak dari bentuk dan amplitudo gelombang pantul yang direkam. Struktur bawah permukaan dapat cukup kompleks, tetapi analisis yang dilakukan masih sama dengan seismik bias, yaitu analisis berdasar kontras parameter elastisitas medium. Metode seismik didasarkan pada gelombang yang menjalar baik refleksi maupun refraksi. Ada beberapa anggapan mengenai medium dan gelombang dinyatakan sebagai berikut : a. Anggapan yang dipakai untuk medium bawah permukaan bumi antara lain: 1. Medium bumi dianggap berlapis-lapis dan tiap lapisan menjalarkan gelombang seismik dengan kecepatan berbeda. 2. Makin bertambahnya kedalaman batuan lapisan bumi makin kompak. b. Anggapan yang dipakai untuk penjalaran gelombang seismik adalah: 1. Panjang gelombang seismik lebih dari ketebalan lapisan bumi. Hal ini memungkinkan setiap lapisan bumi akan terditeksi. 2. Gelombang seismik dipandang sebagai sinar seismik yang memenuhi hukum Snellius dan prinsip Huygens. 3. Pada batas antar lapisan, gelombang seismik menjalar dengan kecepatan gelombang pada lapisan di bawahnya. 4. Kecepatan gelombang bertambah dengan bertambahnya kedalaman. Metode seismik sering digunakan dalam eksplorasi hidrokarbon, batubara, pencarian airtanah(ground water),kedalaman serta karakterisasi permukaan batuan dasar (characterization bedrock surface), pemetaan patahan dan stratigrafi lainnya dbawah permukaan dan aplikasi geoteknik.

Tabel. Keunggulan dan Kelemahan Metode Seismik Metode Seismik Keunggulan

Kelemahan

Dapat mendeteksi variasi baik lateral maupun kedalaman dalam parameter fisis yang relevan, yaitu kecepatan seismik.

Banyaknya data yang dikumpulkan dalam sebuah survei akan sangat besar jika diinginkan data yang baik

Dapat menghasilkan citra kenampakan struktur di bawah permukaan

Perolehan data sangat mahal baik akuisisi dan logistik dibandingkan dengan metode geofisika lainnya.

Dapat dipergunakan untuk membatasi kenampakan stratigrafi dan beberapa kenampakan pengendapan.

Reduksi dan prosesing membutuhkan banyak waktu, membutuhkan komputer mahal dan ahli-ahli yang banyak.

Respon pada penjalaran gelombang seismik bergantung dari densitas batuan dan konstanta elastisitas lainnya. Sehingga, setiap perubahan konstanta tersebut (porositas, permeabilitas, kompaksi, dll) pada prinsipnya dapat diketahui dari metode seismik.

Peralatan yang diperlukan dalam akuisisi umumnya lebih mahal dari metode geofisika lainnya.

Memungkinkan untuk deteksi langsung terhadap keberadaan hidrokarbon

Deteksi langsung terhadap kontaminan, misalnya pembuangan limbah, tidak dapat dilakukan.

Tabel. Perbandingan Metode Seismik Refleksi Dan Metode Seismik Refraksi Metode Seismik Refraksi (Bias)

Metode Seismik Refleksi (Pantul)

Keunggulan

Kelemahan

Pengamatan refraksi membutuhkan lokasi sumber dan penerima yang kecil, sehingga relatif murah dalam pengambilan datanya

Karena lokasi sumber dan penerima yang cukup lebar untuk memberikan citra bawah permukaan yang lebih baik, maka biaya akuisisi menjadi lebih mahal.

Prosesing refraksi relatif simpel dilakukan kecuali proses filtering untuk memperkuat sinyal first berak yang dibaca.

Prosesing seismik refleksi memerluakn komputer yang lebih mahal, dan sistem data base yang jauh lebih handal.

Karena pengambilan data dan lokasi yang cukup kecil, maka pengembangan model untuk interpretasi tidak terlalu sulit dilakukan seperti metode geofisika lainnya.

Karena banyaknya data yang direkam, pengetahuan terhadap database harus kuat, diperlukan juga beberapa asumsi tentang model yang kompleks dan interpretasi membutuhkan personal yang cukup ahli.

Dalam pengukuran yang regional , Seismik refraksi membutuhkan offset yang lebih lebar.

Pengukuran seismik pantul menggunakan offset yang lebih kecil

Seismik bias hanya bekerja jika kecepatan gelombang meningkat sebagai fungsi kedalaman.

Seismik pantul dapat bekerja bagaimanapun perubahan kecepatan sebagai fungsi kedalaman

Seismik bias biasanya diinterpretasikan dalam bentuk lapisan-lapisan. Masingmasing lapisan memiliki dip dan topografi.

Seismik pantul lebih mampu melihat struktur yang lebih kompleks

Seismik bias hanya menggunakan waktu tiba sebagai fungsi jarak (offset)

Seismik pantul merekan dan menggunakan semua medan gelombang yang terekam.

Model yang dibuat didesain untuk menghasilkan waktu jalar teramati.

Bawah permukaan dapat tergambar secara langsung dari data terukur

Metode Seismik Refraksi Metode seismik refraksi merupakan salah satu metode geofisika untuk mengetahui penampang struktur bawah permukaan, merupakan salah satu metode untuk memberikan

tambahan informasi yang diharapkan dapat menunjang penelitian lainnya. Metode ini mencoba menentukan kecepatan gelombang seismik yang menjalar di bawah permukaan. Metode seismik refraksi didasarkan pada sifat penjalaran gelombang yang mengalami refraksi dengan sudut kritis tertentu yaitu bila dalam perambatannya, gelombang tersebut melalui bidang batas yang memisahkan suatu lapisan dengan lapisan yang di bawahnya yang mempunyai kecepatan gelombang lebih besar. Parameter yang diamati adalah karakteristik waktu tiba gelombang pada masingmasing geophone.

Gambar 14. Prinsip seismik refraksi Seismik refraksi dihitung berdasarkan waktu yang dibutuhkan oleh gelombang untuk menjalar pada batuan dari posisi sumber seismik (seismic source) menuju penerima (receiver) pada berbagai jarak tertentu. Pada metode ini, gelombang yang terjadi setelah usikan pertama (first break) diabaikan, sehingga data yang dibutuhkan hanya data first break saja. Gelombang yang datang setelah first break diabaikan karena gelombang seismik refraksi merambat paling cepat dibandingkan dengan gelombang lainnya kecuali pada jarak offset yang relatif dekat sehingga yang dibutuhkan adalah waktu pertama kali gelombang diterima oleh setiap geophone. Parameter jarak (offset) dan waktu penjalaran gelombang dihubungkan dengan cepat rambat gelombang dalam medium. Besarnya kecepatan rambat gelombang tersebut dikontrol oleh sekelompok konstanta fisis yang ada dalam material yang dikenal sebagai parameter elastisitas. Kaitannya dengan prinsip-prinsip dalam metode seismik, Metode seismik refraksi menerapkan waktu tiba pertama gelombang dalam perhitungannya. Gelombang P memiliki kecepatan lebih besar dibandingkan dengan kecepatan gelombang S sehingga waktu datang gelombang P yang digunakan dalam perhitungan. Gelombang seismik refraksi yang dapat terekam oleh receiver pada permukaan bumi hanyalah gelombang seismik refraksi yang merambat pada batas antar lapisan batuan. Hal ini hanya dapat terjadi jika sudut datang merupakan sudut kritis atau ketika sudut bias tegak lurus dengan garis normal (r = 900 sehingga sin r = 1). Dan hal ini sesuai dengan asumsi diawal bahwa kecepatan lapisan dibawah interface lebih besar dibandingkan dengan kecepatan di atas interface. Metode Seismik Refleksi Metode seismik refleksi merupakan salah satu metode geofisika yang menggunakan gelombang akustik untuk mengetahui keadaan bawah permukaan bumi. Gelombang seismik yang digunakan berasal dari sumber getaran (berupa dinamit, vibrator, palu hammer) yang melewati bawah permukaan kemudian di pantulkan oleh bidang batas batuan sehingga dapat diterima oleh receiver (geophone dan hydrophone). Setiap bidang

batas batuan memiliki impedensi akustik yang berbeda beda. Impedensi akustik yaitu kemampuan suatu bahan untuk memantulkan atau meneruskan gelombang yang mengenai medium tersebut. Nilai impedansi akustik dinyatakan dengan persamaan: Dimana: Z = Accoustic Impedance ( Impedansi Akustik) ρ = densitas medium Vp = kecepatan gelombang P Perbedaan impedansi akustik antar medium akan mempengaruhi koefisien refleksi, yaitu nilai perbandingan antara amplitudo gelombang datang dan amplitudo gelombang pantul atau disebut juga reflektifitas. Nilai koefisien refleksi dinyatakan sebagai berikut :

Dimana: RC = koefisien refleksi dan = densitas medium 1 dan 2 1 2 Vp1 dan Vp2 = kecepatan gelombang P pada medium 1 dan 2 nVpn = impedansi akustik medium Pada umumnya metode seismik refleksi terbagi atas tiga tahapan utama, yaitu: 1. Pengumpulan data seismik (akuisisi data seismik): semua kegiatan yang berkaitan dengan pengumpulan data sejak survey pendahuluan dengan survey detail. 2. Pengolahan data seismik (processing data seismik): kegiatan untuk mengolah data rekaman di lapangan (raw data) dan diubah ke bentuk penampang seismik migrasi. 3. Interpretasi data seismik: kegiatan yang dimulai dengan penelusuran horison, pembacaan waktu, dan plotting pada penampang seismik yang hasilnya disajikan atau dipetakan pada peta dasar yang berguna untuk mengetahui struktur atau model geologi bawah permukaan. Metode seismik refleksi mengukur waktu yang diperlukan suatu impuls suara untuk melaju dari sumber suara, terpantul oleh batas-batas formasi geologi, dan kembali ke permukaan tanah pada suatu geophone. Refleksi dari suatu horison geologi mirip dengan gema pada suatu muka tebing atau jurang.Metode seismik refleksi banyak dimanfaatkan untuk keperluan Explorasi perminyakan, penentuan sumber gempa ataupun mendeteksi struktur lapisan tanah.

Gambar. Ilustrasi metode seismik reflaksi Seismik refleksi hanya mengamati gelombang pantul yang datang dari batas-batas formasi geologi. Gelombang pantul ini dapat dibagi atas beberapa jenis gelombang yakni: Gelombang-P, Gelombang-S, Gelombang Stoneley, dan Gelombang Love. Kegiatan teknis utama dalam eksplorasi seismik meliputi: 1. Topografi / navigasi 2. Seismic drilling 3. Recording Topografi merupakan proses teknis awal yang dilakukan sebelum dilakukannya proses seismik akusisi data. Topografi ini dilakukakn untuk mendapatkan pemetaan yang jelas mengenai ketinggian, posisi serta medan dari suatu daerah yang akan dilakukan poses eksplorasi. Perencanaan dan pelaksanaan aktivitas topografi yang dilakukan meliput: a. Desain Line seismik Seismik 2D, survey ini hanya dilakukan dengan tujuan mencitrakan point-point tertentu

Gambar. Desain seismik 2D Seismik 3D

Gambar. Desain 3D survey seismik Seismik 4D, survey 4D ini hanya dilakukan dengan membandingkan hasil survey seismik suatu daerah dengan parameter waktu. Bagaimana perubahan susunan geologi suatu daerah seiring dengan waktu. b. Desain Jaringan dan titik kontrol GPS Desain jaringan GPS ini akan memudahkan dalam proses recording, sehingga titik-titik penting dalam proses recording dapat di ketahui melalui GPS.

Gambar. Peta desain jaringan dan titik GPS menggunakan software Mesa c.

Operasional Survey GPS

Gambar. Proses perasional survey GPS Pada tahapan ini adalah menentukan dan menandai titik-titik yang akan dilakukannya proses seismik. d. Operasional Survey topografi Tujuannya adalah untuk menjadi acuan survey apabila akan dilakukan pengukuran lebih lanjut ke suatu koordinat prospek minyak dan gas, misalnya untuk pembangunan jalan, konstruksi rig dan lain-lain.

Gambar. Pergerakan stecking out dari alat topografi Pengolahan data survey topografi dari alat Total Station menggunakan Software GP Seismic dan beberapa program bantu yang dibuat sendiri oleh Elnusa untuk memudahkan penghitungan adjustment dan Quality Control e. Perencanaan aktivitas Rintis Bridging f. Operasional rintis bridging

G. Daftar Pustaka https://id.wikipedia.org/wiki/Geologi_rekayasa https://id.wikipedia.org/wiki/Geoteknik http://rizkimufty.blogspot.co.id/2015/12/struktur-geologi-tugas-tektonofisik.html https://www.pdfcoke.com/document/317143052/Geologi-Pemboran-Inti https://tekniksipil006.wordpress.com/2014/10/12/makalah-penyelidikan-tanah-dengansondir/ https://www.pdfcoke.com/document/341643080/geolistrik-seismik-dan-pemboran-teknik