More Related Content
What's hot (20)
Similar to Quiz geolistrik (20)
Recently uploaded (20)
Quiz geolistrik
- 1. Nama : Muhammad Faisal Abdul Latif NPM : 11051340 Prodi : Geologi Terapan A Matkul : Geolistrik Dosen : Annisa Rachmat S.T, M.T QUIZ Pertanyaan 1. Bagaimana hubungan geolistrik dengan geologi ? 2. Bagaimana hubungan geolistrik dengan Pertambangan ? 3. Uraikan Aplikasi Geolistrik dalam Geologi ? 4. Uraikan Aplikasi Geolistrik dalam Pertambangan ? Jawaban 1. Geolistrik dalam geologi merupakan cabang ilmu dari geofisika yang dimana dalam ilmu pendukung geologi yang berupa ilmu fisika,kimia dan biologi kaitannya dengan ilmu fisika. Sehingga dalam hal ini ilmu fisika yang di maksud seperti penggunaan hukum ohm dan hukum archie yang dimana ilmu ilmu tersebut merupakan ilmu dasar dalam pemahaman ilmu fisika mengenai kelistrikan yang selanjutnya dihubungkan dengan ilmu geologi seperti ketahanan atau resistensi suatu akuifer batuan dan pengelompokan konstanta menurut formula archie dan penentuan keadaan geolodi suatu wilayah berdasarkan stratigrafi, struktur dan sedimentasinya. 2. Geolistrik dalam pertambangan dipergunakan dalam penentuan sebaran endapa bahan galian atau endapan mineral sama halnya menggunakan prinsip ilmu fisika sehingga dengan biaya minim geolistrik dipergunakan sebagai alternatif untuk mengetahui keadaan sebaran bahan galian tanpa melakukan pemboran. 3. Aplikasi geolistrik dalam geologi misal eksplorasi hidrogeologi. Salahsatu upaya penting untuk mencari airtanah adalah memahami keterdapatannya di dalam tanah. Dalam bahasa hidrogeologi upaya ini disebut sebagai identifikasi geometri akifer. Upaya untuk mengidentifikasi geometri akuifer merupakan suatu tahapan penting dalam eksplorasi. Metode yang dapat digunakan guna identifikasi tersebut salahsatunya dalah dengan pendekatan analisa sifat fisik bumi terhadap airtanah (Hidrogeofisika). Metode ini memiliki bermacam cara. Tetapi yang saat ini populer di Indonesia adalah metoda geolistrik. Metoda Geolistrik aslinya adalah salah satu metoda geofisika untuk menyelidiki kondisi bawah permukaan, dengan mempelajari sifat aliran listrik pada batuan dibawah permukaan bumi dan bagaimana cara mendeteksinya di permukaan bumi. Penyelidikan geolistrik menyangkut pendeteksian besarnya medan potensial, medan elektromagnet dan arus listrik yang mengalir di dalam bumi baik secara alamiah
- 2. (metoda pasif) maupun akibat injeksi arus ke dalam bumi (metoda aktif) dari permukaan. Ada beberapa cara yang digunakan antara lain: 1. Resistivitas (Tahanan Jenis) 2. Self Potensial (Potensial Diri) 3. Induced Polarization (IP) 4. Very Low Frequency (VLF) 5. Magnetotelluric 6. Arus Telluric (AT) 7. Elektromagnetik, dan lain-lain. Aplikasi Geolistrik dalam eksplorasi Hidrogeologi digunakan untuk mengidentifikasi muka air tanah, akuifer, intrusi air asin dan lain-lain. Tulisan ini mencoba membahas mengenai salah satu metode yaitu metoda tahanan jenis (resistivitas) yang saat ini di dalam masyarakat cenderung disebut sebagai metode geolistrik. Dalam metoda resistivitas bumi, arus listrik searah, atau arus listrik bolak-balik berfrekwensi rendah, dialirkan ke dalam bumi melalui elektroda-elektroda arus, dan distribusi potensial yang dihasilkan diukur dengan elektroda lainnya yang dinamakan elektroda pengukur atau elektroda potensial. Setelah kita dapat nilai resistivitas lapisan dan ketebalannya dapat kita interpretasikan jenis batuan berdasarkan berbagai macam, tabel (misalnya berdasarkan Sherif, 1964 seperti di bawah ini : Type Batuan Resistivity Range (Ohm.m) METODE GEOLISTRIK Pada prinsipnya metode geolistrik adalah salah satu metode geofisika untuk menyelidiki kondisi bawah permukaan bumi, dengan cara mempelajari sifat aliran listrik pada batuan dibawah permukaan bumi (Telford, 1982). Pada eksplorasi Hidrogeologi adanya variasi nilai aliran listrik digunakan untuk membedakan lapisan berdasarkan Variasi kedalaman dari lapisan akifer yang berbeda (multi akifer), Perubahan horisontal dari lapisan akifer (menebal/menipisnya suatu lapisan akifer), Ketidakmenerusan akifer akibat perbedaan kondisi geologi setempat (intrusi, patahan, lensa), Ketebalan dari lapisan akifer dan lapisan impermeabel, Nilai porositas dan permeabilitas suatu lapisan, Derajat salinitas dari airtanah (kandungan garam dari airtanah) Metode yang umum digunakan di Indonesia adalah electrical logging dan metode tahanan jenis (resistivity), sedangkan metode geolistrik lainnya, seperti metodepengukuran resistivity 2D dan 3D, VLF (Very Low Frequency), Georadar, IP (Induced Polarization) dan magnetotelurik belum terlalu berkembang dan lebih sering digunakan untuk suatu studi khusus, sebagai contoh studi intrusi airlaut. ELECTRICAL LOGGING Electrical logging merupakan bagian daripada geofisika well logging. Geofisika well logging (Guyot dan Sane, 1969) merupakan suatu teknik pengukuran parameter fisika
- 3. yang digunakan untuk menginterpretasi karakteristik batuan dan kandungan fluida dalam batuan di dalam satu lubang bor. Dalam eksplorasi hidrogeologi metoda ini selalu digunakan setelah tahapan kita membuat suatu sumur bor, metoda ini digunakan untuk membuat konstruksi sumur bor dan penentuan screen. Elektrical logging sendiri terdiri dari : (1) Spontaneous Potential Logs (SP) dan (2) Resistivity Logging. Metoda Geofisika Logging yang lainnya adalah Radioaktif Logging (gamma,rey, neutron logging dan lain-lain), Caliper logging dan Temperature Logging METODA TAHANAN JENIS (RESISTIVITY) Metode ini dilakukan diatas permukaan tanah dan merupakan suatu metode tidak langsung (preeliminary study). Dalam metode ini digunakan injeksi arus searah atau bolak-balik (ac/dc) berfrekwensi rendah melalui elektroda arus. Injeksi arus ini akan mengakibatkan distribusi potensial arus yang berbeda-beda, diakibatkan oleh perbedaan tahanan jenis batuan yang akan diukur oleh elektroda pengukur atau elektroda potensial. Penggunaan metode ini terbagi berdasarkan beberapa tipe yang tergantung pada konfigurasi dan jarak antara elektroda arus dan elektroda pengukur. Perbedaan konfigurasi ini terjadi karena adanya perbedaan tujuan pengukuran dan kondisi daerah pengukuran. Konfigurasi yang umum digunakan di Indonesia : Metode Penggunaan Wenner memiliki jarak spatial yang sama, digunakan untuk pemetaan detail, kondisi daerah pengukuran landai (kemiringan lahan pengukuran lebih kecil dari 5 100). Schlumberger memiliki jarak spatial yang bervariasi, digunakan untuk pemetaan kondisi regional, kondisi daerah pengukuran landai (kemiringan lahan pengukuran lebih kecil dari 5 100). Double-dipole Dilakukan di kondisi daerah bergelombang, pada perkembangannya terbagi menjadi beberapa metode
- 4. seperti metode Bristow, mise ala massa dan lain-lain. Perbedaan ini terletak pada teknik pengukuran, intepretasi dan hasil yang diharapkan. Dalam pelaksanaan pengukuran, dilakukan dua model intepretasi yaitu : Elektrical mapping : digunakan untuk mengetahui variasi tahanan jenis bumi secara lateral. Elektrical Drilling : mengetahui variasi tahanan jenis bumi secara vertikal dibawah suatu titik. TIPOLOGI SISTEM AKIFER AIRTANAH Secara umum, kesamaan iklim dan kondisi geologi dapat memberikan kesamaan kejadian airtanah di suatu daerah. Kondisi tersebut akan berpengaruh terhadap karakter kimia-fisika airtanah demikian pula kuantitas air yang terkandung dalam akifer (S.Mandel,1981) Hasil studi pengukuran metoda resistivitas pada beberapa lokasi di Indonesia, menunjukkan adanya perbedaan karakteristik sistem airtanah yang spesifik dalam tiap tipologi akifer. Perbedaan karakteristik ini mengakibatkan perlunya pemilihan konfigurasi pengukuran tahanan jenis agar mendapatkan hasil yang optimal. Juanda D. (1993) mengemukakan suatu pendekatan geometri akifer yang ada di Indonesia berdasarkan kesamaan sistem airtanah dan lingkungan airtanah yang terbentuk akibat proses geologi yang berlangsung di daerah tersebut. Pendekatan ini selanjutnya disebut sebagai tipologi sistem akifer airtanah. Daerah Gunungapi Secara komprehensif, pola ketinggiannya secara morfologi, dapat berfungsi sebagai penangkap hujan yang mengakibatkan daerah di sekitarnya menjadi daerah dengan curah hujan yang lebih banyak. Sudah menjadi pengetahuan umum bahwa kawasan gunungapi adalah kawasan subur yang kaya akan air. Hal tersebut ditambah pula oleh sifat batuannya yang terdiri dari endapan-endapan piroklastika yang umumnya sangat berpori dan tidak kompak berselang-seling dengan lapisan-lapisan aliran lava yang umumnya kedap air sehingga menyebabkan terakumulasinya airtanah yang cukup besar pada daerah ini, dan munculnya mata air-mata air dengan debit cukup besar. Tipologi ini dicirikan oleh adanya airtanah artesis atau sumur yang mengalir (free- flowing). Di Indonesia jenis tipologi banyak dijumpai pada daerah seperti di pulau Jawa, Sumatera dan Sulawesi atau umumnya di sepanjang jalur gunung api.
- 5. Daerah Dataran Daerah dataran secara umum dicirikan oleh endapan batuan sedimen.Untuk memudahkan pemahaman mengenai sistem akifer ini maka dapat dilihat secara morfologi yang dapat dibagi ke dalam tiga bagian, yaitu Dataran Antar Pegunungan, Dataran Sungai, dan Dataran Pantai. Secara geologi, batuan penyusun dataran antar pegunungan umumnya berupa lempung, pasir dan kerikil hasil dari pengangkutan dan erosi batuan dibagian hulunya. Dengan melihat keadaan ini, umumnya batuan di dataran bersifat kurang kompak, sehingga potensi airtanahnya cukup baik Jenis lain dari dataran antar pegunungan adalah dataran kontinental. Dataran kontinental terjadi ditengah-tengah pulau besar atau benua yang terbentuk oleh adanya depresi yang kemudian terisi oleh endapan aluvial. Dataran sungai umumnya sempit-sempit dan terbatas hanya sepanjang aliran sungainya. Dengan litologi umumnya terdiri dari bahan-bahan lepas berupa pasir dan kerikil yang terangkut oleh sungai, maka dataran sungai berpotensi airtanah cukup baik. Aliran sungai tua dengan lembah yang sangat lebar dan berinci aliran meander, seperti banyak dijumpai di Pulau Kalimantan dan Irian adalah daerah-daerah dengan potensi airtanah yang baik Dataran yang mempunyai potensi airtanah yang baik adalah dataran pantai. Dataran pantai umumnya cukup luas, seperti di pantai timur Sumatera, pantai timur dan selatan Kalimantan, pantai utara Jawa dan pantai selatan Irian jaya. Kondisi airtanah di dataran pantai banyak ditentukan oleh keadaan geologi di daerah pegunungan di hulunya yang bertindak sebagai suplai utama endapan aluvial kedataran pantai. Endapan aluvial ini dapat menjadi sangat tebal jika cekungan itu dibatasi olehsuatu bidang yang membatasi cekungan yang terus menurun karena beban endapannya, misalnya dibatasi oleh sesar/patahan turun. Akifer di dataran pantai yang baik umumnya adalah akifer tertekan . Tetapi akifer bebas pun dapat menjadi sumber airtanah yang baik terutama pada daerah-daerah pematang pantai/gosong pantai, walaupun dengan resiko adanya penyusupan /intrusi air laut, jika dalam pemompaan airtanah tidak ditangani dengan baik. Pegunungan Lipatan Potensi airtanah di pegunungan lipatan umumnya kecil mengingat batuan penyusunnya berupa serpih, napal atau lempung yang bersifat kedap air. Batu pasir, jika ada umumnya berupa sisipan dan atau sangat kompak karena berumur tua dan telah mengalami proses tektonik yang kuat, sehingga sedikit kemungkinan lapisan batupasir tua ini dapat bertindak sebagai akuifer yang baik. Begitu pula dengan batuan breksi. Batu gamping, sekalipun sangat umum dijumpai pada pegunungan lipatan, apabila penyebarannya cukup luas, dipisahkan menjadi propinsi airtanah tersendiri mengingat ciri hidrologinya yang spesifik. Lihat. Gambar dibawah
- 6. Pegunungan Karst-Batu gamping. Daerah pegunungan yang batuannya terdiri dari batu gamping dan memperlihatkan morfologi yang khas berupa kumpulan bukit-bukit membulat, disebut pegunungan karst. Pada dasarnya, karena merupakan batuan yang kompak, batugamping bersifat impermeabel, menyebabkan batu gamping dapat bertindak sebagai akifer yang cukup baik tetapi tinjauan hidrologinya berlainan dengan daerah airtanah pada media porous. Batu gamping mempunyai sifat yang khas yaitu dapat melarut dalam air sehingga dengan sifat ini porositas pada batugamping adalah porositas sekunder berupa rongga- rongga pelarutan atau rekahan. Dengan adanya kondisi ini, penyaluran bawah permukaan umumnya lebih menonjol dibandingkan penyaluran air permukaan. Maka, jarang sekali ditemukan sungai yang berair terus sepanjang tahun, karena air lebih banyak mengalir sebagai aliran bawah permukaan melalui sistem rongga-rongga pelarutan yang bercabang-cabang dan bertingakat-tingkat sesuai dengan sejarah pelarutan batugamping yang akhirnya dapat membentuk suatu jaringan sistem aliran sungai bawah tanah. Beberapa lokasi indikatif yang diperkirakan mempunyai potensi tipe karst adalah Gunung Kidul di Pulau Jawa, Pulau Irian bagian Kepala Burung, Maros-Sulawesi, serta pulau-pulau lainnya di perairan Indonesia Bagian Timur. Pegunungan Pra-Tersier Pegunungan dengan batuan berumur Pra-tersier di Indonesia tersingkap di Sumatera, Kalimantan, Sulawesi, Kepulauan Nusa Tenggara, Maluku dan Irian jaya. Di pulau Jawa penyebarannya sangat terbatas, hanya dijumpai di Karang Sambung-Kebumen, Jawa Tengah dan di Ciletuh-Sukabumi, Jawa Barat. Batuan Pra-tersier umumnya terdiri dari batuan metamorfosa-kristalin seperti filit dan sekis, dan batuan beku dalam. Melihat jenis batuannya, potensi air di daerah ini sangatlah kecil karena sifat batuannya yang pada umumnya kompak, padat dan keras sehingga kurang meneruskan air. Morfologi pegunungan tersier umumnya berbukit dan bergunung cukup terjal, sehingga kecil sekali kemungkinan munculnya mata air ataupun jika ada hanya berupa rembesan dengan debit kecil. Airtanah dalam jumlah terbatas dan berupa airtanah dangkal dapat dijumpai di pegunungan Tersier ini pada daerah endapan-endapan kipas lerengnya, atau pada batuan sekis yang telah melapuk, dan dapat pula pada batuan padatnya dengan dikontrol oleh sistem retakan dan rekahan intensif. Diluar pembagian tipologi ini, secara geologi masih ada banyak wilayah yang ada di Indonesia tapi belum dikelompokkan dalam satu sistem tersendiri, misalnya endapan glasial dan lain-lian.
- 7. Berdasarkan hasil pengukuran di beberapa daerah, dapat dikatakan setiap konfigurasi tahanan jenis yang digunakan memiliki kekurangan dan kelebihan masing masing. Kekurangan dan kelebihan tiap konfigurasi dapat disintesakan dalam tabel berikut : TABEL 1. KELEBIHAN DAN KEKURANGAN TIAP KONFIGURASI GEOLISTRIK HASIL PENGAMATAN. Konfigurasi Kelebihan Kekurangan Wenner 則 Teknis lapangan mudah 則 Pengolahan data mudah 則 Sensitif pada perubahan lateral 則 Harus dilakukan pada dataran yang luas 則 Tahapan intepretasi perlu memperhatikan kondisi lokal daerah pengukuran Schlumberger 則 Teknis lapangan mudah 則 Pengolahan data mudah 則 Baik untuk studi regional 則 Harus dilakukan pada dataran yang luas 則 Kurang sensitif pada perubahan lateral Bristow (studi gua) 則 Tidak harus dilakukan pada dataran 則 Akurat pada posisi rongga/gua 則 Dapat mengestimasi dimensi rongga 則 Teknis pengukuran tidak praktis 則 Noise pengukuran besar 則 Sukar mengetahui anomali dalam gua Mise ala masse 則 Tidak harus dilakukan pada dataran 則 Akurat pada estimasi pengukuran lateral 則 Teknis pengukuran sulit 則 Dimensi anomali sulit diestimasi Dari tabel 1 tersebut, secara umum keterbatasan penggunaan konfigurasi Wenner dan Schlumberger lebih disebabkan karena kondisi alam yang ada. Konfigurasi Wenner dengan spatial yang lebih rapat memungkinkan kita mendapatkan kondisi penelitian bawah permukaan yang detail. Tetapi kondisi ini akan menyulitkan kita dalam intepretasi secara regional dikarenakan keterdapatan lapisan akifer di alam yang seringkali bersifat multi layer akifer, pada kasus ini penggunaan konfigurasi Schlumberger lebih disarankan. Pengolahan data konfigurasi double dipole yang memerlukan perhitungan tertentu dan menghasilkan intepretasi yang sangat spesifik
- 8. membuat penggunaan konfigurasi ini lebih digunakan untuk suatu studi khusus atau pada kondisi pengukuran yang tidak memungkinkan digunakannya metode lainnya. Penggunaan metode geolistrik yang dapat digunakan pada keseluruhan tipologi akifer yang ada adalah electricl logging. Penggunaan metode ini dilakukan pasca pemboran dan sangat membantu dalam penentuan konstruksi sumur bor dan pembuatan model hidrodinamika airtanah. Penggunaan metode dan konfigurasi geolistrik yang ideal pada tiap tipologi sistem akifer airtanah dapat disintesakan sebagai berikut : TABEL 2. PENGGUNAAN METODE DAN KONFIGURASI GEOLISTRIK YANG IDEAL JENIS METODE ELECTRICAL LOGGING TAHANAN JENIS (RESISTIVITY) DATARAN OANTAI X X X * X - - DATARAN SUNGAI X X (X) (X) - - DATARAN ANTAR PEGUNUNGAN X X X X - - DAERAH GUNUNG API X X X (X) O X PEGUNUNGAN KARBONAT/KARST X X - - O X PEGUNUNGAN TERSIER DAN LIPATAN X X (X) - - X ENDAPAN GLASIAL T T T T T T KETERANGAN X = Metode yang ideal digunakan (X) = Dapat digunakan apabila kondisi lapangan memungkinkan X * = Dapat juga digunakan untuk kasus intrusi air laut - = Tidak disarankan O = Digunakan untuk kasus identifikasi mata air/ sungai bawah tanah T = Belum dilakukan penelitian.
- 9. 4. Aplikasi geolistrik dalam pertambangan misal dalam eksplorasi emas. Kelistrikan batuan dapat dipelajari dari respon yang diberikan oleh batuan saat arus dialirkan. Respon yang diberikan tersebut sebanding dengan harga tahanan jenis yang dimiliki oleh batuan itu. Secara teoritis kelistrikan dari batuan yaitu besarnya nilai tahanan yang diberikan batuan saat arus dialirkan kepadanya, dan besarnya nilai tahanan dinyatakan sebagai nilai tahanan jenis () (Reynolds, 1997) Resistivitas atau tahanan jenis merupakan parameter sifat fisis yang menunjukan daya hambat suatu medium (batuan) dalam mengalirkan arus listrik. Jika bumi diasumsikan homogen, isotropis, dimana resistivitas yang terukur merupakan resistivitas sebenarnya (true resistivity) dan tidak tergantung pada spasi (jarak) antar elektroda. Bumi terdiri dari lapisan-lapisan (heterogen) dengan yang berbeda-beda, sehingga potensial yang terukur merupakan potensial dari pengaruh lapisan-lapisan tersebut. Harga resistivitas yang terukur merupakan resistivitas gabungan dari beberapa lapisan tanah yang dianggap sebagai satu lapisan (apparent resistivity) dan besar nilai tergantung oleh faktor geometri susunan elektrodanya (Telford, 1990). Resistivitas suatu medium atau bahan dipengaruhi oleh beberapa faktor 揃 Kandungan air atau fluida 揃 Salinitas atau kandungan garam 揃 Temperature 揃 Porositas 揃 Kandungan lempung 揃 Kandungan logam
- 10. Emas merupakan salah satu faktor yang mempengaruhi nilai resistivitas suatu medium atau bahan, disebabkan memiliki sifat menghantarkan panas dan arus listrik. Emas merupakan konduktor yang baik dengan konduktivitas termal sebesar 317 W m- 1 K-1 . Nilai tahanan jenis emas pada suhu 200C adalah 2.2 x 10-8 m (Charles dan Robert, 2009). Berdasarkan nilai konduktifitas termal dan nilai tahanan jenis emas tersebut dapat disimpulkan bahwa Konduktor yang baik memiliki nilai resistivitas yang renda DAFTAR PUSTAKA http://fisikabumi-geofisika.blogspot.co.id/2010/07/aplikasi-geolistrik.html http://geologi.iagi.or.id/2014/04/14/aplikasi-geolistrik-untuk-eksplorasi-hidrogeologi/