PENERAPAN METODE GEOLISTRIK UNTUK SURVEY POTENSI BIJIH BESI DI TANJUNG BINTANG LAMPUNG SELATAN

(1)

PENERAPAN METODE GEOLISTRIK UNTUK SURVEY POTENSI

BIJIH BESI DI TANJUNG BINTANG LAMPUNG SELATAN

Nandi Haerudin

Jurusan Fisika FMIPA, Universitas Lampung Jl. Sumantri Brojonegoro No.1 Bandar Lampung 35145

ABSTRACT

Resistivity method has been successfully used to estimate the area of iron ore in Tanjung Bintang, South Lampung. The measurement was carried out on 6 sounding area using Schlumberger array with 125 m distance of point measurement. Data were analyzed by principle of curve master. The result of analysis showed that the upper layer of ore iron was 9 m from the surface and spanned to its bottom layer’s for about 85 m in depth.

Keywords: resistivity method, Schlumberger array, iron ore.

PENDAHULUAN

Metode geolistrik merupakan salah satu metode geofisika yang dapat digunakan untuk mencari dan menafsirkan lapisan konduktif seperti batuan yang mengan-dung bijih besi. Pendekatan metode ini didasarkan pada lapisan bawah bumi tersusun oleh batuan atau lapisan-lapisan dengan tahanan jenis berbeda1. Adanya variasi tahanan jenis lapisan, dapat diamati dengan menginjeksikan arus listrik ke dalam bumi. Dengan meng-ubah-ubah jarak elektroda sesuai dengan konfigurasi tertentu, maka dapat diinter-pretasi perubahan tahanan jenis secara vertikal dan horizontal.

Metode geolistrik konfigurasi Sclum-berger telah digunakan dan mampu mendeteksi lapisan konduktif yang terisi oleh air2. Metode ini telah digunakan juga untuk mengetahui lapisan konduktif yang terintrusi air laut di Virginia, Amerika Serikat3.

Secara teoritis potensial listrik didefi-nisikan sebagai energi potensial (U) persatuan muatan uji, yaitu :

∫

∞ = ∂ ⋅ = r r Q r E V

πε

4 1 (1)

dengan V adalah potensial listrik, E menyatakan medan listrik, Q merupakan muatan listrik, r dan

ε

masing-masing menyatakan jarak antar muatan dan konstanta permitivitas.

Sedangkan arus listrik didefinisikan sebagai gerakan muatan negatif (elek-tron) pada materi sebagai proses mengatur diri menuju keadaan setim-bang. Keadaan tersebut terjadi apabila materi menerima gangguan luar berupa medan listrik. Melalui rumusan mate-matis, arus listrik dapat dinyatakan oleh Persamaan (2) t Q I ∂ ∂ = (2) Apabila bumi dialiri arus searah I (diberi medan listrik E), maka elemen arus

I

∂ yang melalui elemen luas A∂ dengan rapat arus J adalah

(2)

∫

⋅∂ =

∫

∇⋅ ∂ = s v V J A J 0 (4) sehingga ∇⋅J =∇2V =0 yang merupakan persamaan Laplace. Untuk bumi yang mempunyai simetri bola dan homogen isotropis, persamaan Laplace dapat dinyatakan oleh

₂ 2 0 2 = ∂ ∂ + ∂ ∂ r V r r V (5) Penyelesaian umum persamaan Laplace dalam kasus ini adalah

2 1 ) ( C r C r V = + (6) dengan C₁ dan C₂ adalah konstanta sembarang. Pada r =∞ potensial listri di titik tersebut adalah nol, sehingga

2

C = 0. Penyelesaian umum persamaan Laplace untuk model bumi simetris dan homogen isotropis dapat ditulis dalam bentuk: r C r V 1 ) ( = (7) Jumlah arus yang keluar melalui permukaan bola berjari-jari r adalah:

1 2 2 4 4 4 C r V r J r I π π σ _ = πσ      ∂ ∂ − = = (8) sehingga π ρ 4 1 I C = r I r V π ρ 4 ) ( = (9) I V r π ρ =4 (10) Sedangkan apabila sumber arus terdapat di permukaan bumi, permukaan yang dilalui arus I adalah setengah bola, sehingga r I r V π ρ 2 ) ( = (11) I V r π ρ =2 (12)

Pada penerapan praktis4, pengukuran di-lakukan di dua titik seperti diperlihatkan pada Gambar 1.

Beda potensial yang terdapat antara MN yang diakibatkan oleh injeksi arus pada AB adalah 5:             ₋ −       ₋ = ∆ BN AN BM AM I V 1 1 1 1 2

π

ρ

. 1 1 1 1 2 ₁ ₂ ₃ ₄ _            − −       − = ∆ r r r r I V

π

ρ

(13) Sedangkan besarnya tahanan jenis terukur I V K∆ =

ρ

(14) dengan

{

}

1 4 3 2 1 1 1 1 1 2 _ −      − −       − = r r r r k

π

adalah faktor konfigurasi pengukuran di lapangan. Perumusan faktor geometri tersebut berlaku umum, dan hanya mencerminkan pengaruh letak elektroda potensial terhadap letak elektroda arus.

Gambar 1. Ekuipotensial dan garis arus dari dua titik sumber di permukaan bumi4

Tujuan penelitian estimasi potensi bijih besi di Tanjung Bintang menggunakan metode geolistrik adalah

1. Untuk mengetahui model lapisan geologi bawah permukaan dan, 2. Mendapatkan informasi sebaran dan

ketebalan lapisan yang mengandung bijih besi berdasar hasil pengukuran geolistrik.

(3)

METODE PENELITIAN

Untuk mengetahui posisi dan potensi mineral bijih besi didaerah penelitian, pengukuran geolistrik dilakukan pada 6 titik sounding. Adapun array VES berupa model Schlumberger dengan panjang AB antara 125 m. Data hasil pengukuran di olah menggunakan prin-sip kurva master. Masing-masing model perlapisan (tahanan jenis dan ketebalan lapisan).

Interpretasi terhadap hasil pengolahan di dasarkan pada besaran variabel fisis tahanan jenis perlapisan. Untuk menen-tukan jenis perlapisan medium, diguna-kan pendekatan data tabel tahanan jenis batuan dan mineral. Pendekatan inter-pretasi ini bersifat kualitatif, dimana

nilai tahanan jenis data tabel yang merujuk pada literatur tertentu masih dalam bentuk interval belum nilai khusus. Cara ini dilakukan karena terba-tasnya anggaran dana yang ada. Untuk mendapatkan hasil yang akurat, disa-rankan mengukur nilai tahanan jenis contoh batuan yang mengandung bijih besi. Selanjutnya nilai terukur dari beberapa conto menjadi acuan untuk menentukan keberadaan mineral ini.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Hasil pengolahan data menggunakan prinsip kurva matching terhadap data di VES 1 sampai VES 6 memberikan informasi nilai tahanan jenis dan ketebalan lapisan seperti diperlihatkan pada Tabel 1.

Tabel 1. Nilai tahanan jenis dan ketebalan lapisan pada masing-masing titik sounding (VES).

No. Sounding

dan Lokasi

Tahanan Jenis Lapisan (Ohm-m) Ketebalan Lapisan (m) 1. 1. (1). 540 (1). 3 (2). 93 (2). 85 (3). 300 (3). ~ 2. 2. (1). 260 (1). 8 (2). 57 (2). 60 (3). 250 (3). ~ 3. 3. (1). 140 (1). 1,5 (2). 340 (2). 7 (3). 80 (3). 47 (4). 240 (4). ~ 4. 4. (1). 880 (1). 6 (2). 380 (2). 30 (3). 40 (3). 40 (4). 700 (4). ~ 5. 5. (1). 430 (1). 6 (2). 73 (2). 80 (3). 330 (3). 47 6. 6. (1). 190 (1). 15 (2). 80 (2). ~

(4)

Dengan mengambil nilai kualitatif taha-nan jenis kurang dari 95 Ohm-m untuk batuan yang memiliki kandungan bijih besi, sayatan lapisan untuk kedalaman;

9m, 16m 39m, 56m, 65m dan 77m diperlihatkan pada Gambar 2 sampai dengan Gambar 7.

Tabel 2. Posisi untuk Tabel 1

VES Bujur (X) Lintang (Y) Ketinggian (h)

1 538711 9402130 142 2 538832 9402090 142 3 539001 9401962 141 4 538591 9401938 147 5 538709 9401860 150 6 538759 9401820 152

Gambar 2. Sayatan lapisan terdapat bijih besi pada kedalaman 9m.

(5)

Gambar 5. Sayatan lapisan terdapat bijih besi pada kedalaman 56m

(6)

Berdasar visualisasi gambar di atas, ketebalan lapisan bijih besi di daerah penelitian mencapai 70m. Lapisan ini sudah dapat diperoleh mulai kedalaman 7m dari permukaan dititik VES-1 sampai dengan VES-3. Arah lapisan di titik tersebut melebar ke sisi kanan hingga kedalaman 55m dari permukaan. Sedangkan dititik VES-4 sampai dengan VES-6, lapisan ini dapat ditemukan mulai kedalaman 7m. Dititik-titik ini, lapisan melebar ke sebelah kiri titik pengukuran dan mencapai kedalaman 85m dari permukaan.

Bentuk geometri lapisan bijih besi dapat diteliti dengan memperluas titik-titik pengukuran. Dengan mengetahui bentuk geometri lapisan, maka volume dan potensi bijih besi didaerah penelitian dapat ditentukan.

KESIMPULAN DAN SARAN

1. Lapisan bijih besi didaerah penelitian berada pada kedalaman 7-9m dari permukaan dan menerus hingga kedalaman 85m. Lapisan ini melebar kebagian kanan (VES-1 sampai dengan VES-3) mulai dari keda-laman 9m hinggan kedakeda-laman 55m. Sedangkan diVES-4 sampai dengan VES-6, lapisan bijih besi melebar kesisi kiri mulai dari kedalaman 9m hingga 85m dari permukaan.

2. Untuk mengetahui potensi secara akurat, disarankan untuk mengukur pada area lebih luas (diluar VES 1 – VES 6), juga melakukan pemboran.

DAFTAR PUSTAKA

1. Ocvianti M.A., Suyanto I., dan Hartantyo E., 2000, Pengolahan Data Resistivitas Mapping Menggunakan Program Probabilitas Tomografi,

Prosiding PIT-HAGI 25, Bandung.

2. Osella A., Favetto, A. and Martinelli P., 1999, Electrical Imaging of an Alluvial Aquifer at the Antinaco-Los Colorado Tectonic Valley in the Sierras Pampeanas, Argentina,

Journal of Applied Geophysics, 41.

3. Nowroozi A.A., Horrocks S.B. and Henderson P., 1999, Saltwater Intrusion into the Freshwater Aquifer in the Eastern Shore of Virginia; A Recognnaissance Electrical

Resistivity Survey, Journal of

Applied Geophysics, 42.

4. Reynolds J.M, 1997, An Introduction

To Applied And Environmental Geophysics, John Willey and Sons.

5. Telford W.M., Geldart L.P., and Sheriff R.E., 1990, Applied

Geophysics, 2 nd Edition, Cambridge