MODUL PRAKTIKUM GEOLISTRIK

PENDAHULUAN

PENDAHULUAN

Modul pratikum ini akan menjelaskan dan membahas tentang cara pengukuran Modul pratikum ini akan menjelaskan dan membahas tentang cara pengukuran dan

dan penpengolgolahaahan n datdata a geogeofisfisika ika dendengan gan menmengguggunaknakan an metmetoda oda geogeolislistriktrik. . MetMetoda oda iniini adalah salah satu metoda yang ada dalam bidang geofisika yang mempelajari sifat aliran adalah salah satu metoda yang ada dalam bidang geofisika yang mempelajari sifat aliran listrik di dalam bumi. Sifat ini dipelajari dengan melakukan pengukuran di atas dan di listrik di dalam bumi. Sifat ini dipelajari dengan melakukan pengukuran di atas dan di  bawah

 bawah ((logging logging ) permukaan bumi yang meliputi pengukuran medan potensial dan arus,) permukaan bumi yang meliputi pengukuran medan potensial dan arus,  baik yang

 baik yang terjadi terjadi baik secara baik secara alamiah alamiah maupun akibat penginjeksian maupun akibat penginjeksian arus ke arus ke dalam bumi.dalam bumi. Metoda geolistrik ini terdiri dari metoda tahanan jenis (

Metoda geolistrik ini terdiri dari metoda tahanan jenis ( Resistivity Resistivity), potensial diri (), potensial diri (Self Self   Potential 

 Potential ) dan polarisasi terinduksi () dan polarisasi terinduksi ( Induced Polarization Induced Polarization).).

Di dalam modul pratikum ini, metoda yang digunakan dibatasi pada metoda Di dalam modul pratikum ini, metoda yang digunakan dibatasi pada metoda tahanan jenis dan potensial diri yang pengukurannya dilakukan di permukaan, kemudian tahanan jenis dan potensial diri yang pengukurannya dilakukan di permukaan, kemudian dilanjutkan dengan pengukuran yang dilakukan di bawah permukaan dalam lubang bor  dilanjutkan dengan pengukuran yang dilakukan di bawah permukaan dalam lubang bor  ((logging logging ). ). UntUntuk uk metmetoda oda polpolariarisasi sasi teriterindunduksi ksi dikdikarenarenakaakan n perperalaalatan tan yanyang g memmemadaadaii  belum ada, maka metoda ini belum dapat dipratiku

 belum ada, maka metoda ini belum dapat dipratikumkan.mkan.

Pengukuran di atas permukaan terdiri dari enam modul, yaitu metoda tahanan Pengukuran di atas permukaan terdiri dari enam modul, yaitu metoda tahanan  jenis

 jenis empat empat modul modul (modul (modul metoda metoda tahanan tahanan jenis jenis 1D, 1D, 2D, 2D, 3D 3D dan dan Mise-a-la-masse) Mise-a-la-masse) dandan metoda potensial diri dua modul (modul metoda

metoda potensial diri dua modul (modul metoda mapping mapping  dandan  gridding  gridding ). ). SedSedangangkankan  pengukuran di

 pengukuran di dalam dalam lubang bor lubang bor terdiri terdiri dari dari dua modul, dua modul, yaitu yaitu modul penentuan modul penentuan saturasisaturasi air formasi dan penentuan porositas batuan formasi.

air formasi dan penentuan porositas batuan formasi. Da

Dalalam m satsatu u kekegigiatatan an momodudul l prpratatikikumum, , prpratatikikan an didiwawajijibkbkan an memengngikikututi i tetess  pendahuluan

 pendahuluan yang yang dilakukan dilakukan sebelum sebelum pratikum pratikum dimulai, dimulai, membuat membuat laporan laporan pendahuluanpendahuluan yang dikumpulkan sebelum pratikum dimulai, mengikuti pratikum dan membuat laporan yang dikumpulkan sebelum pratikum dimulai, mengikuti pratikum dan membuat laporan akhir dari kegiatan pratikum. Laporan

akhir dari kegiatan pratikum. Laporan akhir dikumpulkan paling lambat satu minggu dariakhir dikumpulkan paling lambat satu minggu dari kegiatan pratikum.

kegiatan pratikum. Di

Di akakhihir r momodudul l prpratatikikuum m inini i ddililamampipirkrkan an pproroseseddur ur pepennggggununaaaan n alalatat Res

Resistiistivitvitimetimeter er dan dan MinMini i datdata a logloggerger. . DenDengan gan demdemikiikian an sebsebeluelum m prapratiktikum um dimdimulaulaii  pratikan

 pratikan dapat dapat mempelajari mempelajari terlebih terlebih dahulu dahulu peralatan peralatan yang yang akan akan digunakan. digunakan. SehinggaSehingga kesalahan prosedur pengukuran seminimal mungkin dapat

KONSEP DASAR 

KONSEP DASAR 

METODA TAHANAN JENIS

METODA TAHANAN JENIS

A. Pengertian Metoda Tahanan Jenis A. Pengertian Metoda Tahanan Jenis

Metoda tahanan jenis merupakan salah satu metoda geolistrik yang mempelajari Metoda tahanan jenis merupakan salah satu metoda geolistrik yang mempelajari sifat-sifat aliran listrik di dalam bumi dan bagaimana cara mendeteksinya di permukaan sifat-sifat aliran listrik di dalam bumi dan bagaimana cara mendeteksinya di permukaan  bumi.

 bumi. Besaran Besaran fisis fisis yang yang dipelajari dipelajari adalah adalah tahanan tahanan jenis jenis batuan batuan akibat akibat adanya adanya medanmedan  potensial

 potensial dan dan arus arus yang yang terjadi terjadi di di bawah bawah permukaan permukaan bumi. bumi. Pada Pada dasarnya dasarnya metode metode iniini didekati menggunakan konsep perambatan arus listrik di dalam medium yang homogen didekati menggunakan konsep perambatan arus listrik di dalam medium yang homogen isotropis, dimana arus listrik bergerak ke segala arah dengan nilai sama besar. Sehingga isotropis, dimana arus listrik bergerak ke segala arah dengan nilai sama besar. Sehingga  jika

 jika terjadi terjadi penyimpangan penyimpangan dari dari kondisi kondisi ideal ideal (homogen (homogen isotropis), isotropis), maka maka penyimpanganpenyimpangan ini

ini (an(anomaomali) li) yanyang g jusjustru tru yanyang g diadiamatmati. i. NilNilai ai tahtahanaanan n jenjenis is bawbawah ah perpermukmukaan aan iniini  berhubungan

 berhubungan dengan dengan sifat sifat fisis fisis batuan batuan (antara (antara lain lain derajat derajat saturasi saturasi air, air, porositas porositas dandan  permeabilitas formasi batuan) dan sejarah geologi batuan tersebut terbentuk.

 permeabilitas formasi batuan) dan sejarah geologi batuan tersebut terbentuk.

Prinsip kerja dari metoda tahanan jenis ini adalah arus listrik diinjeksikan ke Prinsip kerja dari metoda tahanan jenis ini adalah arus listrik diinjeksikan ke dalam bumi melalui dua buah buah elektoda arus. Beda potensial yang terjadi diukur  dalam bumi melalui dua buah buah elektoda arus. Beda potensial yang terjadi diukur  melalui dua buah elektroda potensial, dari hasil pengukuran arus dan beda potensial melalui dua buah elektroda potensial, dari hasil pengukuran arus dan beda potensial unt

untuk uk setisetiap ap jarjarak ak elekelektrotroda da tertertententu, tu, dapdapat at ditditententukaukan n varvariasi iasi harharga ga tahtahanaanan n jenjenisis masing-masing lapisan di bawah titik ukur.

masing-masing lapisan di bawah titik ukur.

Umumnya, metode ini hanya baik untuk ekplorasi dangkal dengan kedalaman Umumnya, metode ini hanya baik untuk ekplorasi dangkal dengan kedalaman maksimuk sekitar 100 meter. Jika kedalaman lapisan lebih dari harga tersebut, maka maksimuk sekitar 100 meter. Jika kedalaman lapisan lebih dari harga tersebut, maka informasi yang diperoleh kurang akurat, hal ini disebabkan dengan bentangan yang yang informasi yang diperoleh kurang akurat, hal ini disebabkan dengan bentangan yang yang  besar

 besar dengan maksud dengan maksud mendapatkan penetrasi mendapatkan penetrasi kedalaman kedalaman di atas di atas 100 m, 100 m, maka maka arus arus yangyang mengalir akan semakin lemah dan tidak stabil akibat perubahan bentangan yang semakin mengalir akan semakin lemah dan tidak stabil akibat perubahan bentangan yang semakin  besar.

 besar. Karena Karena itu, itu, metode metode ini ini jarang jarang digunakan digunakan untuk untuk eksplorasi eksplorasi dalam, dalam, sebagai sebagai contohcontoh un

untutuk k ekekspsplolorasrasi i miminynyakak. . MeMetotode de tatahahananan n jejeninis s ininu u babanynyak ak didigugunanakakan n di di dadalamlam  pencarian air

 pencarian air tanah, memonitor tanah, memonitor pencemaran air pencemaran air dan tanah, eksplorasi dan tanah, eksplorasi geotermal, aplikasigeotermal, aplikasi geoteknik, pencarian bahan tambang, dan untuk penyelidikan

geoteknik, pencarian bahan tambang, dan untuk penyelidikan dibidang arkeologi.dibidang arkeologi.

B. Sifat Kelistrikan Batuan dan

B. Sifat Kelistrikan Batuan dan MineralMineral

Aliran konduksi arus listrik didalam batuan/mineral digolongkan atas tiga macam Aliran konduksi arus listrik didalam batuan/mineral digolongkan atas tiga macam yaitu

KONSEP DASAR 

KONSEP DASAR 

METODA TAHANAN JENIS

METODA TAHANAN JENIS

A. Pengertian Metoda Tahanan Jenis A. Pengertian Metoda Tahanan Jenis

Metoda tahanan jenis merupakan salah satu metoda geolistrik yang mempelajari Metoda tahanan jenis merupakan salah satu metoda geolistrik yang mempelajari sifat-sifat aliran listrik di dalam bumi dan bagaimana cara mendeteksinya di permukaan sifat-sifat aliran listrik di dalam bumi dan bagaimana cara mendeteksinya di permukaan  bumi.

 bumi. Besaran Besaran fisis fisis yang yang dipelajari dipelajari adalah adalah tahanan tahanan jenis jenis batuan batuan akibat akibat adanya adanya medanmedan  potensial

 potensial dan dan arus arus yang yang terjadi terjadi di di bawah bawah permukaan permukaan bumi. bumi. Pada Pada dasarnya dasarnya metode metode iniini didekati menggunakan konsep perambatan arus listrik di dalam medium yang homogen didekati menggunakan konsep perambatan arus listrik di dalam medium yang homogen isotropis, dimana arus listrik bergerak ke segala arah dengan nilai sama besar. Sehingga isotropis, dimana arus listrik bergerak ke segala arah dengan nilai sama besar. Sehingga  jika

 jika terjadi terjadi penyimpangan penyimpangan dari dari kondisi kondisi ideal ideal (homogen (homogen isotropis), isotropis), maka maka penyimpanganpenyimpangan ini

ini (an(anomaomali) li) yanyang g jusjustru tru yanyang g diadiamatmati. i. NilNilai ai tahtahanaanan n jenjenis is bawbawah ah perpermukmukaan aan iniini  berhubungan

 berhubungan dengan dengan sifat sifat fisis fisis batuan batuan (antara (antara lain lain derajat derajat saturasi saturasi air, air, porositas porositas dandan  permeabilitas formasi batuan) dan sejarah geologi batuan tersebut terbentuk.

 permeabilitas formasi batuan) dan sejarah geologi batuan tersebut terbentuk.

Prinsip kerja dari metoda tahanan jenis ini adalah arus listrik diinjeksikan ke Prinsip kerja dari metoda tahanan jenis ini adalah arus listrik diinjeksikan ke dalam bumi melalui dua buah buah elektoda arus. Beda potensial yang terjadi diukur  dalam bumi melalui dua buah buah elektoda arus. Beda potensial yang terjadi diukur  melalui dua buah elektroda potensial, dari hasil pengukuran arus dan beda potensial melalui dua buah elektroda potensial, dari hasil pengukuran arus dan beda potensial unt

untuk uk setisetiap ap jarjarak ak elekelektrotroda da tertertententu, tu, dapdapat at ditditententukaukan n varvariasi iasi harharga ga tahtahanaanan n jenjenisis masing-masing lapisan di bawah titik ukur.

masing-masing lapisan di bawah titik ukur.

Umumnya, metode ini hanya baik untuk ekplorasi dangkal dengan kedalaman Umumnya, metode ini hanya baik untuk ekplorasi dangkal dengan kedalaman maksimuk sekitar 100 meter. Jika kedalaman lapisan lebih dari harga tersebut, maka maksimuk sekitar 100 meter. Jika kedalaman lapisan lebih dari harga tersebut, maka informasi yang diperoleh kurang akurat, hal ini disebabkan dengan bentangan yang yang informasi yang diperoleh kurang akurat, hal ini disebabkan dengan bentangan yang yang  besar

 besar dengan maksud dengan maksud mendapatkan penetrasi mendapatkan penetrasi kedalaman kedalaman di atas di atas 100 m, 100 m, maka maka arus arus yangyang mengalir akan semakin lemah dan tidak stabil akibat perubahan bentangan yang semakin mengalir akan semakin lemah dan tidak stabil akibat perubahan bentangan yang semakin  besar.

 besar. Karena Karena itu, itu, metode metode ini ini jarang jarang digunakan digunakan untuk untuk eksplorasi eksplorasi dalam, dalam, sebagai sebagai contohcontoh un

untutuk k ekekspsplolorasrasi i miminynyakak. . MeMetotode de tatahahananan n jejeninis s ininu u babanynyak ak didigugunanakakan n di di dadalamlam  pencarian air

 pencarian air tanah, memonitor tanah, memonitor pencemaran air pencemaran air dan tanah, eksplorasi dan tanah, eksplorasi geotermal, aplikasigeotermal, aplikasi geoteknik, pencarian bahan tambang, dan untuk penyelidikan

geoteknik, pencarian bahan tambang, dan untuk penyelidikan dibidang arkeologi.dibidang arkeologi.

B. Sifat Kelistrikan Batuan dan

B. Sifat Kelistrikan Batuan dan MineralMineral

Aliran konduksi arus listrik didalam batuan/mineral digolongkan atas tiga macam Aliran konduksi arus listrik didalam batuan/mineral digolongkan atas tiga macam yaitu

yaitu kondkonduksi uksi dielekdielektrik, trik, kondkonduksi uksi elektrelektrolitikolitik, , dan dan kondkonduksi uksi elektrelektronik. onik. KondKonduksiuksi die

(terjadi polarisasi muatan bahan saat bahan dialiri listrik). Konduksi elektrolitik terjadi (terjadi polarisasi muatan bahan saat bahan dialiri listrik). Konduksi elektrolitik terjadi  jika

 jika batuan/mineral batuan/mineral bersifat bersifat porus porus dan dan pori-pori pori-pori tersebut tersebut terisi terisi cairan-cairan cairan-cairan elektrolitik.elektrolitik. Pada kondisi ini arus listrik dibawa oleh ion-ion elektrolitik. Kondisi elektronik terjadi Pada kondisi ini arus listrik dibawa oleh ion-ion elektrolitik. Kondisi elektronik terjadi  jika

 jika batuan/mineral batuan/mineral mempunyai mempunyai banyak banyak elektron elektron bebas bebas sehingga sehingga arus arus listrik listrik dialirkandialirkan dalam batuan/mineral oleh elektron bebas.

dalam batuan/mineral oleh elektron bebas. Ber

Berdasdasarkarkan an harharga ga tahtahanaanan n jenjenis is (ρ) (ρ) lislistriktriknya nya batbatuanuan/min/mineral eral digdigoloolongkngkanan menjadi tiga yaitu :

menjadi tiga yaitu : 1

1. . KKoonndduukkttoor r bbaaiikk : : 1100-8-8_{< ρ < 1 Ω m< ρ < 1 Ω m} 2

2. . KKoonndduukkttoor r bbuurruukk : : 1 1 < < ρ ρ < < 110077_{Ω mΩ m} 3

3. . IIssoollaattoorr : ρ : ρ > > 110077 _{Ω mΩ m}

C. Perumusan Dasar Metoda Tahanan Jenis C. Perumusan Dasar Metoda Tahanan Jenis

Dalam metode geolistrik tahanan jenis ini digunakan definisi-definisi dasar listrik  Dalam metode geolistrik tahanan jenis ini digunakan definisi-definisi dasar listrik   berdasarkan hukum Ohm, secara umum adalah sebagai berikut:

 berdasarkan hukum Ohm, secara umum adalah sebagai berikut: R

Reessiissttaannssii :: ohmohm  I   I  V  V   R  R

=

=

_...(1)...(1) R Reessiissttiivviittaass :: mm  J   J   E   E 

_Ω

_Ω

=

=

 ρ   ρ  ...(2)...(2) K Koonndduukkttiivviittaass ::

=

=

11 ( (

Ω

Ω

mm))−−11  ρ   ρ  σ   σ   _...(3)...(3) Dimana : Dimana : V

V : b: bededa poa potetensnsiaial anl antatara dra dua bua buauah tih tititik k  II : : bbesesar ar araruus ls lisistrtrik ik yyanang g mmenengagalilir r  E

E : : mmeeddaan n lliissttrriik  k  

JJ : ra: rapapat art arus lus lisistrtrik (ik (ararus lus lisistrtrik pik perersasatutuan lan luauas)s)

Untuk silinder konduktor dengan panjang L dengan luas penampang A yang Untuk silinder konduktor dengan panjang L dengan luas penampang A yang dialiri arus I, dapat dituliskan sebagai berikut :

dialiri arus I, dapat dituliskan sebagai berikut :

Gambar 1. Konduktor Dengan Panjang L dan Luas A (Lilik. H, 1998) Gambar 1. Konduktor Dengan Panjang L dan Luas A (Lilik. H, 1998)

II A

A A A AA

L L

Medan listrik E menimbulkan beda tegangan V yang dirumuskan

 IR

V 

=

_{... ...(4)}

Tahanan yang muncul dirumuskan dengan  A

 L

 R

=

_{ρ  ...(5)} dari kedua persamaan di atas diperoleh persamaan tahanan jenis yaitu

 L  A  I  V   L  A  R

=

=

 ρ  ...(6) Dengan demikian dapat digarisbawahi bahwa yang dimaksud dengan resistansi atau tahanan adalah besarnya hambatan yang dihasilkan oleh arus listrik yang mengalir, resistivitas atau tahanan jenis adalah kemampuan bahan untuk menghambat arus litrik  yang mengalir padanya. Sedangkan konduktivitas adalah kebalikan dari resistivitas atau kemampuan bahan untuk mengalirkan arus yang melewatinya.

C.1. Aliran Arus Listrik Di Dalam Bumi

Pendekatan yang paling sederhana untuk mempelajari secara teoritis tentang aliran listrik di dalam bumi adalah dengan menganggap bumi sebagai medium yang homogen dan isotropis. Jika medium tersebut tersebut dialiri arus listrik searah (diberi medan listrik E) maka elemen arus

δ

I yang melewati elemen luas

δ

A dengan kerapatan arus J adalah : (Telfold dkk., 1990)

.

 I J A

δ

=

δ  ...(7) Berdasarkan hukum Ohm, hubungan antara kerapatan arus listrik J dengan medan listrik  E dan konduktifitas medium σ   _{dapat dinyatakan sebagai:}

 E 

 J 

=

_{σ  ...(8)} Apabila E adalah medan konservatif, maka dapat dinyatakan dalam bentuk gradien  potensial V sebagai:

V 

 E =−∇ _...

(9)

Subsitusiskan persamaan (8) ke persamaan (9), sehingga diperoleh kerapatan arus J sebagai berikut

V 

 J  =−_σ  ∇ _...(10)

0

=

⋅

∇

=

⋅

∇

 J  σ   E  atau

∇

_σ  

⋅

∇

_V 

+

_σ  

∇

2_V 

=

0 ...(11)

Untuk ruang homogen isotropi maka σ  _{adalah konstanta skalar dalam ruang vektor,} sehingga persamaan (11) menjadi:

0

2

=

∇

V  ...(12) yang merupakan persamaan Laplace. Ini adalah bentuk fungsi potensial harmonik  derajat dua. Persamaan tersebut juga berlaku pada kondisi batas dua medium yang memiliki konduktivitas berbeda. Dengan menggunakan syarat batas misalnya dua medium homogen isotropis dalam arah x dengan konduktivitas σ   1 dan σ  2, berlaku:

2 1 2 1 ; ; 2 1 2 1 V  V   E   E   E   E  _x

=

 _{x σ    z} 

=

_{σ    z} 

=

...(13)

dengan:  E  x₁ = komponen tangensial medan listrik dalam arah x

1

 z 

 E  _{= komponen normal medan listrik dalam arah z} V 1 dan V 2adalah potensial pada medium 1 dan 2

Karena simetri bola , potensial hanya sebagai fungsi jarak r dari sumber, selanjutnya  persamaan (12) dapat ditulis:

0 2

=

 

 

 



 

 

dr  dV  r  dr  d  ...(14) atau ₂ 2 0 2

=

+

dr  dV  r  dr  V  d  ...(15) Pemecahan persaman tersebut dapat dilakukan melalui integral atau dengan pemecahan  persamaan diferensial. Dengan mengintegralkan dua kali jawaban umum persamaan

Laplace untuk kasus ini adalah seperti persamaan (16) dibawah ini:

V = - B

r   A

+

...(16) dengan A dan B adalah konstanta integrasi yang nilainya bergantung pada syarat batas. Untuk r 

→ ∝

, maka V= 0, sehingga diperoleh B=0, maka persaman (16) menjadi :

V = - A

 jadi beda potensial listrik (V ) yang terjadi mempunyai nilai yang berbanding terbalik  dengan jari-jari atau jarak bidang eqipotensial dari titik sumber (r ).

C.1.1. Elektroda Arus Tunggal di Permukaan

Misalkan titik elektroda C(0,0) terletak dipermukaan bumi homogen isotropis dan udara diatasnya dianggap mempunyai konduktivits nol, kemudian diinjeksikan arus I amper kedalam bumi. Secara geometris, persamaan Laplace dalam kordinat bola dapat diterapkan pada kasus ini dan diperoleh kembali solusi yang diberikan oleh persamaan (16) dengan konstanta B=0. Kondisi bidang batas pada z=0 dengan anggapan

=

0

udara σ   , maka: (Telford, 1990) 0 0

=

∂

∂

=

 z =  z   z  V   E  _...(18) 0 0 3 0

=

−

=

 

 

 



 

 −

∂

∂

=

 

 

 



 

 −

∂

∂

=

= =  z   z   z  r   zA r   A dr  d   z  r  r   A  z   E  _{, ...(19)}

Dalam hal ini arus mengalir melalui permukaan setengah bola menjadi:

I = 2 A dr  dV  r   J  r  π  σ   πσ   π  2

=

−

2 2

=

−

2 ...(20) dengan demikian konstanta integrasi A untuk setengah bola yaitu:

π   ρ  2  I   A

=

−

_...(21) Sehingga diperoleh: r   I  V  1 2

 

_ 

 



 

 

=

π   ρ  atau 2 r V   I   ρ

=

π  ...(22) Dengan  J  adalah rapat arus,

σ

adalah konduktivitas,  A adalah luas penampang bola, V  adalah potensial, I adalah arus listrik dan

ρ

adalah tahanan jenis.

Persamaan (22) merupakan persamaan equipotensial permukaan setengah bola yang berada di bawah permukaan tanah seperti pada Gambar 2 di bawah ini.

Gambar 2. Sumber arus berupa titik pada permukaan bumi homogen (Telford dkk., 1990).

C.1.2. Dua Elektroda Arus di permukaan bumi

Apabila jarak antara dua elektroda arus tidak terlalu besar, potensial disetiap titik  dekat permukaan akan dipengaruhi oleh kedua elektroda arus tersebut (lihat Gambar 3). Sehingga equipotensial yang dihasilkan dari kedua titik sumber ini bersifat lebih kompleks dibandingkan sumber arus tunggal, akan tetapi pada daerah dekat sumber arus mendekati bola. Bila dibuat penampang melalui sumber C1 dan C2, maka terlihat pola distribusi bidang equipotensial seperti pada Gambar 4.

I V Permukaan 1 C P₁ P₂ C₂ 1 r  2 r  3 r  4 r 

Gambar 3. Skema dua elekektroda arus dan dua elektroda potensial dipermukaan tanah yang homogen isotropis (Telford dkk., 1990; Reynolds, 1997).

Perubahan potensial sangat drastis pada daerah dekat sumber arus, sedangkan  pada daerah antara C1 dan C2 gradien potensial kecil dan mendekati linier. Dari alasan ini, pengukuran potensial paling baik dilakukan pada daerah diantara C1 dan C2 yang mempunyai gradien potensial linier. Untuk menentukan perbedaan potensial antara dua titik yang ditimbulkan oleh sumber arus listrik C1 dan C2, maka dua elektroda potensial misalnya P1dan P2ditempatkan di dekat sumber seperti pada Gambar 3.

Gambar 4. Penampang tegak garis-garis equipotensial dan aliran arus untuk dua titik sumber arus di  permukaan tanah yang homogen (Telford dkk., 1990).

Dengan menerapkan persamaan (22), maka potensial pada pada titik P1 yang disebabkan elektroda C1 adalah: (Telford dkk., 1990)

11 1 1 2  I  V  r   ρ  π 

  

=   

_{ } 

...(23) Karena arus pada kedua elektroda sama besar tetapi berlawanan arah, maka potensial di titik P1oleh elektroda C2diperoleh:

12 2 1 2  I  V  r   ρ  π 



 

= −  

_

_ 

...(24) Sehingga potensial total pada titik P1 oleh C1dan C2 dapat dituliskan sebagai:

 

 

 

 



 

 

−

=

+

2 1 12 11 1 1 2 r  r   I  V  V  π   ρ  ...(25) Dengan cara yang sama diperoleh potensial pada titik P2 oleh C1 dan C2 adalah;

 

 

 

 



 

 

−

=

+

4 3 22 21 1 1 2 r  r   I  V  V  π   ρ  ...(26) Akhirnya, diperoleh perbedaan potensial antara titik  P 1 dan  P 2 yaitu:













 

 

 

 



 

 

−

−

 

 

 

 



 

 

−

=

∆

4 3 2 1 1 1 1 1 2 r  r  r  r   I  V  π   ρ  ...(27)

Di mana r 1, r 2, r 3 dan r 4 adalah besaran jarak, seperti dapat dilihat pada Gambar 3 Susunan seperti ini berkaitan dengan empat elektroda yang terbentang secara normal digunakan dalam pekerjaan medan tahanan jenis.

Pada beberapa literatur, penurunan persamaan (27) dapat juga dituliskan dari  beda potensial pada elektroda M dan N yang terjadi akibat dua buah elektroda arus A dan

Gambar 5. Pasangan elektroda arus dan potensial yang umum digunakan dalam survei tahanan jenis.

Dari gambar diatas, potensial pada elektroda M oleh karena arus pada elektroda A dan B dapat dinyatakan dengan :









₋

=

 MB  AM  V  _M  1 1 2 1 π   ρ  ...(28) dan potensial di N akibat arus pada titik elektroda A dan B juga dapat dinyatakan dengan









₋

=

 NB  AN  V  _N  1 1 2 1 π   ρ  ...(29) Beda potensial antara titik M dan N dapat dinyatakan :













 

 

 



 

 

₋

−

 

 

 



 

 

₋

=

−

=

∆

 NB  AN   MB  AM  V  V  V   _{M   N}  1 1 1 1 2 1 π   ρ  ...(30) atau  I  V   K 

∆

=

 ρ  ...(31) dengan 1 1 1 1 1 2 −













 

 

 



 

 

₋

−

 

 

 



 

 

₋

=

 NB  AN   MB  AM   K  π   ...(32)

Persamaan (27) dan persamaan (30) adalah sama. K disebut faktor geometri, yaitu besaran koreksi letak kedua elektroda potensial terhadap letak kedua elektroda arus.Faktor geometri sangat penting dalam pendugaan tahanan jenis. A adalah elektroda arus 1 (C1), M adalah elektroda potensial 1 (P1), N adalah elektroda potensial 2 (P2) dan B adalah elektroda arus 2 (C2).

C.2. Konfigurasi Elektroda dan Faktor Geometri

Gambar 6 memperlihatkan beberapa konfigurasi elektroda dan faktor geometri yang dikenal dalam metoda tahanan jenis. (Loke, 2000).

Gambar 6. Beberapa konfigurasi elektroda yang digunakan dalam survei metoda geolistrik tahanan  jenis dan faktor geometrinya. (Loke, 2000)

Dengan C1 dan C2 adalah elektoda-elektroda arus, P1 dan P2 adalah elektroda-elektroda potensial, a adalah spasi elektroda-elektroda, n adalah perbandingan jarak antara elektroda C1dan P1dengan spasi “a” dipole C2-C1atau P1-P2. L adalah panjang bentangan maksimum. K adalah faktor geometri yaitu besaran koreksi letak kedua elektroda  potensial terhadap letak kedua elektroda arus.

C.3. Konsep Resistivitas Semu

Bumi diasumsikan mempunyai sifat homogen isotropis. Dengan asumsi ini, resistivitas yang terukur merupakan resistivitas sebenarnya dan tidak tergantung atas spasi elektroda. Pada kenyataannya, bumi terdiri dari lapisan-lapisan dengan ρ yang  berbeda-beda, sehingga potensial yang terukur merupakan pengaruh dari lapisan-lapisan

tersebut. Maka harga resistivitas yang terukur bukan merupakan harga resistivitas untuk  satu lapisan saja, hal ini terutama untuk spasi elektroda yang lebar.

Resistivitas semu ini dirumuskan dengan :  I  V   K  a

∆

=

 ρ  ...(33) Dengan  ρ a resistivitas semu (Apparent Resistivity) yang bergantung pada spasi

elektroda. Untuk kasus tak homogen, bumi diasumsikan berlapis-lapis dengan masing-masing lapisan mempunyai harga resistivitas yang berbeda. Resistivitas semu merupakan resistivitas dari suatu medium fiktif homogen yang ekivalen dengan medium berlapis

yang ditinjau. Sebagai contoh medium berlapis yang ditinjau misalnya terdiri dari dua lapis yang mempunyai resistivitas berbeda (ρ1 dan ρ2) dianggap sebagai medium satu

lapis homogen yang mempunyai satu harga resistivitas semu ρa, dengan konduktansi lapisan fiktif sama dengan jumlah konduktansi masimg-masing lapisan σa = σ1+ σ2.

Gambar 7. Konsep Resistivitas Semu Pada Medium Berlapis

D. Pemilihan Konfigurasi Elektroda

Pemilihan konfigurasi elektroda bergantung pada tipe struktur yang akan dipetakan, sensitivitas alat tahanan jenis dan tingkat noise yang ada. Masing-masing konfigurasi elektroda diatas mempunyai kelebihan dan kekurangan. Suatu permasalahan mungkin lebih baik dilakukan dengan suatu jenis konfigurasi elektroda, tetapi belum tentu permasalahan tersebut dapat dipecahkan jika digunakan jenis konfigurasi lainnya. Oleh karena itu, sebelum dilakukan pengukuran, harus diketahui dengan jelas tujuannya sehingga kita dapat memilih jenis konfigurasi yang mana yang akan dipakai. Karakteristik yang harus dipertimbangkan dalam pemilihan konfigurasi elektroda adalah sensitivitas konfigurasi terhadap perubahan nilai tahanan jenis bawah permukaan secara vertikal dan horizontal, kedalaman investigasi, cakupan data horizontal dan kuat sinyal.

Sensitivitas konfigurasi adalah suatu koefisien yang menggambarkan tingkat  perubahan nilai tahanan jenis bawah permukaan yang akan mempengaruhi potensial yang terukur. Koefisien sensitivitas juga bergantung pada faktor geometri elektroda yang akan digunakan.

Kedalaman investigasi adalah kemampuan konfigurasi elektroda dalam memetakan kedalaman maksimum yang dapat ditembus. Untuk memperoleh kedalaman maksimum yang dapat dipetakan, kalikan spasi elektroda ”a” maksimum atau panjang  bentangan maksimum ”L” dengan faktor kedalaman.

Cakupan data horizontal adalah kemampuan konfigurasi elektroda untuk  menghasilkan banyaknya data dalam arah lateral/horizontal, kemampuan ini sangat

 berguna dalam survei 2D (Loke, 1999). Sedangkan yang dimaksud dengan kuat sinyal adalah tingkat stabilitas tegangan yang dihasilkan oleh alat ukur tahanan jenis terhadap  peningkatan faktor geometri elektroda. Besarnya adalah berbanding terbalik dengan

faktor geometri yang digunakan.

E. Teknik Survei Metoda Tahanan Jenis  E.1. Metoda Tahanan Jenis 1-D

Teknik ini disebut juga dengan metoda sounding, biasanya digunakan untuk  menentukan perubahan atau distribusi tahahan jenis kearah vertikal medium bawah  permukaan dibawah suatu titik sounding. Pengukurannya adalah dengan cara memasang elektroda arus dan potensial yang diletakkan dalam satu garis lurus dengan spasi tertentu. Kemudian spasi elektroda ini diperbesar secara gradual (Gambar 8). Selanjutnya memplot harga tahanan jenis semu hasil pengukuran versus spasi elektroda pada grafik  log-log. Survei ini berguna untuk menentukan letak dan posisi kedalaman benda anomali di bawah permukaan. (Virgo, 2003). Konfigurasi elektroda yang dipakai pada metoda ini adalah konfigurasi Wenner, Wenner-Schlumbeger dan Dipole-Dipole. Sedangkan hasil pengolahan data metoda 1-D ini dapat dilihat pada Gambar 9.

P2 P1 C2 C1 P2 P1 C1 C2 dst

Titik Data sounding 1 Langkah 1

Langkah 2

Titik Data sounding 2 dst

Gambar 9. Contoh distribusi nilai tahanan jenis dari hasil pengolahan data metoda 1-D (Virgo, 2007)

 E.2. Metoda Tahanan Jenis 2-D

Metode ini disebut juga dengan metoda mapping, digunakan untuk menentukan distribusi tahanan jenis semu secara vertikal per kedalaman. Pengukurannya dilakukan dengan cara memasang elektroda arus dan potensial pada satu garis lurus dengan spasi tetap, kemudian semua elektroda dipindahkan atau digeser sepanjang permukaan sesuai dengan arah yang telah ditentukan sebelumnya (Gambar 10). Untuk setiap posisi elektroda akan didapatkan harga tahanan jenis semu. Dengan membuat peta kontur  tahanan jenis semu akan diperoleh pola kontur yang menggambarkan adanya tahanan  jenis yang sama (Loke, 2000). Konfigurasi elektroda yang dipakai pada metoda ini

adalah konfigurasi Wenner, Wenner-Schlumbeger dan Dipole-Dipole. Sedangkan hasil  pengolahan data metoda 1-D ini dapat dilihat pada Gambar 11.

Gambar 10. Susunan elektroda dan urutan pengukuran geolistrik tahanan jenis 2-D (Loke, 2000)

Gambar 11. Contoh distribusi nilai tahanan jenis dari hasil pengolahan data metoda 2-D (Virgo, 2007)

Teknik ini sering disebut juga dengan metoda imaging , digunakan untuk  menentukan distribusi tahanan jenis semu secara vertikal dan lateral per kedalaman. Pengukurannya dilakukan dengan cara membuat grid pada luas area yang akan diukur, kemudian semua elektroda digerakkan sepanjang lintasan yang dibentuk oleh grid tersebut. Salah satu cara pengukuran dapat dilihat pada Gambar 12. Penampang tahanan  jenis semu yang dihasilkan akan menggambarkan distribusi tahanan jenis dalam arah

vertikal dan lateral per kedalaman.

Dari nilai arus (I) dan tegangan (V) yang dirukur dapat dihitung nilai tahanan  jenis semu ( a) untuk masing-masing kedalaman. Kemudian nilai a ini untuk

masing-masing posisi-XC dan posisi-YC untuk elektroda arus, serta posisi-XP dan posisi-YP untuk  elektroda tegangan nantinya digunakan sebagai parameter input dalam pengolahan data. Hasil pengolahan data berupa penampang vertikal dan lateral dari nilai tahanan jenis sebenarnya ( ) terhadap kedalaman. Konfigurasi elektroda yang dipakai pada metoda ini adalah konfigurasi pole-pole, pole-dipole dan dipole-dipole. Contoh distribusi nilai tahanan jenis dari hasil pengolahan data metoda 3-D dapat dilihat pada Gambar 13 di  bawah ini. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 Elektroda Arus Elektroda Potensial

Gambar 13.a. Contoh distribusi nilai tahanan jenis dari hasil pengolahan data metoda 3-D untuk irisan horizontal (Virgo, 200X).

Gambar 13.b. Contoh distibusi nilai tahanan jenis dari hasil pengolahan data metoda 3-D untuk irisan vertikal (Virgo, 200X).

 E.4. Teknik Survei Mise-a-la-masse

Menurut Reynold (1997) bahwa Mise-a-la-masse atau metode potensial benda  bermuatan (charge-body potential method ) merupakan pengembangan dari metoda tahanan jenis, yaitu suatu teknik pemetaan lateral atau disebut juga constan-separation traversing (CST).

elektroda arus (C1), dan menghubungkannya secara langsung pada satu kutub (pole) dari sumber voltase (P1). Elektroda arus kedua (C2) ditempatkan pada permukaan tanah pada  jarak yang cukup jauh dan dihubungkan dengan kutub voltase lainnya (P2). Tegangan antara sepasang elektroda potensial diukur dengan koreksi tertentu untuk setiap potensial diri.

Gambar 14. Metode Mise-a-la-masse (Reynold, 1997 dalam Virgo, 2005)

Arus yang diberikan dan voltase yang terbentuk pada titik-titik di permukaan tanah dipetakan dengan memakai voltmeter sesuai dengan stasiun referensi. Distribusi  potensial ini akan merefleksikan geometri dari massa (tubuh anomali), sehingga

diharapkan dapat menghasilkan beberapa informasi mengenai bentuk dari tubuh massa. Pada medium homogen yang ditutupi oleh konduktor, garis eqipotensial akan terkonsentrasi disekitar konduktor (Gambar 14.A). Namun pada kenyataannya, garis eqipotensial akan berbelok disekitar badan bijih konduktif yang bentuknya tak beraturan (Gambar 14.B) dan dapat digunakan untuk membatasi ruang yang luas untuk melihat gambaran yang lebih efektif daripada menggunakan metode pemetaan lateral. Metode Mise-a-la-masse khususnya digunakan dalam mengecek apakah mineral konduktif  tertentu diisolasi oleh massa tertentu. Pada daerah yang topografinya kasar akan dibutuhkan koreksi topografi (terrain corrections).

Gambar 14. (A) Distribusi garis eqipotensial disekitar elektroda arus,

(B) Pembelokan garis ekipotensial oleh badan bijih(Reynold, 1997 dalam Virgo, 2005)

Metode interpretasi yang digunakan dalam metode Mise-a-la-masse dapat dikelompokkan menjadi dua, yaitu: (1) hanya menggunakan variabel potensial, dan (2) menggunakan nilai maksimum yang menunjukkan benda konduktif. Dalam kedua tekhnik tersebut akan dikonversikan data potensial kedalam tahanan jenis semu dan tegangan permukaan yang besar merupakan manifestasi dirinya sendiri yang menggambarkan tahanan jenis yang tinggi. Secara matematis, hubungan tahanan jenis semu dengan tegangan dapat dinyatakan dalam persamaan di bawah ini. Sedangkan hasil  pengolahan data metoda 1-D ini dapat dilihat pada Gambar 14.

 I  V   x a π   ρ 

=

4 ...(34) Dimana :

ρa = Tahanan jenis semu x = Jarak antara C1dan P1 V = Tegangan

Gambar 14. Contoh distribusi nilai tahanan jenis dari hasil pengolahan data metoda Mise-a-la-masse (Virgo, 2007).

F. Pemodelan Ke Depan (Forward _{) dan Inversi (} Inverse₎

Pemodelan data geofisika terdiri dari dua, yaitu pemodelan ke depan ( forward ) dan pemodelan inversi. Pemodelan ini dilakukan untuk menggambarkan data geofisika  berdasarkan fungsi matematis yang berhubungan dengan struktur dan sifat fisika bumi.

Pemodelan ke depan adalah pemodelan yang dilakukan untuk menghitung respon (data) pengukuran jika sifat fisika dan struktur geologi bumi diketahui (lihat Gambar 15). Untuk metoda tahanan jenis, pemodelan forward digunakan untuk menggambarkan nilai  potensial pada tiap titik sebagai fungsi dari konduktivitas, geometri dan arus listrik 

(a) PARAMETER MODEL PEMODELAN KE DEPAN DATA PERHITUNGAN (b)

Gambar 15. (a) Ilustrasi pemodelan ke depan. F adalah operator pemetaan, m adalah fungsi yang menggambarkan model bumi, dan d adalah data pengukuran (Oldenburg, 1998). (b) Diagram alir proses

 pemodelan ke depan.

Jika data dan model masing-masing dinyatakan oleh vektor berikut, (Menke, 1989)

d = [d1, d2, d3,…., d N]T ; m = [m1, m2, m3,…., mM]T ...(35) maka secara umum hubungan antara data dan model dapat dinyatakan oleh,

d = g(m) ...(36) dimana g merupakan fungsi pemodelan ke depan yang memetakan model menjadi  besaran dalam domain data. N adalah jumlah data dan M adalah jumlah parameter 

model, T menyatakan transposisi karena besaran dengan beberapa komponen tersebut umumnya dinyatakan dalam matriks kolom.

Untuk kasus dimana fungsi yang menghubungkan data dengan parameter model adalah suatu fungsi linier, maka persamaan (36) dapat dinyatkan oleh;

d = G m atau





























 N  d  d  d   2 1 =





























 NM   N   N   M   M  G G G G G G G G G       2 1 2 22 21 1 12 11





























 N  m m m  2 1 ...(37)

dimana G adalah matriks (NxM) yang sering disebut sebagai matriks Kernel, yang juga  berfungsi untuk menghitung respon (data) dari suatu model. Parameter model m tidak 

dapat diperoleh dengan melakukan inversi matriks G, karena matriks Kernel ini bukan matriks bujursangkar.

Pemodelan invesi adalah pemodelan yang dilakukan untuk merekonstruksi model  bumi (distribusi parameter fisika) berdasarkan data hasil pengukuran (lihat Gambar 16).

Pemodelan inversi dapat dilakukan jika telebih dahulu telah dibuat pemodelan ke depannya. (Oldenburg, 1998).

Model Space Data space (a) PARAMETER MODEL PEMODELAN KE DEPAN DATA PERHITUNGAN MODIFIKASI PARAMETER MODEL DATA LAPANGAN FIT ? SOLUSI/MODEL  Y N (b)

Gambar 16. (a) Ilustrasi pemodelan inversi. F adalah operator pemetaan ke depan, m adalah fungsi yang menggambarkan model bumi, dan d adalah data pengukuran (Oldenburg, 1998; 6). (b) Diagram alir proses

 pemodelan inversi.

Perkalian matriks pada persamaan (37) dapat dinyatakan dalam bentuk  komponen-komponennya menggunakan notasi:

di=

∑

=

 M 

  j 1

Gij m j ; i = 1, 2,...., N ...(38) Penyelesaian permasalahan inversi adalah memperkirakan parameter model m yang memiliki respon (data terhitung) cocok dengan data lapangan. Untuk itu kriteria  jumlah kuadrat kesalahan terkecil (least-square) direapkan untuk memperoleh solusi atau model m. Dengan menggunakan notasi di sebagai data hasil pengamatan dan data hasil  perhitungan dinyatakan oleh persamaan (2.56), maka jumlah kuadrat kesalahan terkecil

adalah sebagai berikut:

E =

∑

=  M  i ₁ (

∑

=  M    j 1 Gij m j - di) 2 ...(39) E =

∑

=  M  i ₁ (

∑

=  M    j 1 Gij m j - di) (

∑

=  M  k  1 Gik mk - di)

atau E =

∑

=  M  i ₁ ei2= eTe = [ d – G m ]T[ d – G m ] ...(40) E = dTd - dTG m– [G m]T d+ [G m]T G m ...(41)

Berdasarkan prinsip kalkulus, jika suatu fungsi bernilai minimum maka turunan terhadap variabel bebasnya akan berharga nol (meskipun tidak semua turunan fungsi  berharga nol selalu berkaitan dengan harga minimum fungsi tersebut).

Untuk mencari solusi dari persamaan (40), maka persamaan ini harus diturunkan terlebih dahulu terhadap parameter model m, yaitu:

= ∂ ∂ m  E  - dT_{G - G}T_{d +G}T _{G m + [G m]}T _G = 2 (-GTd+ GT G m) ...(42)

Persamaan (42) adalah persamaan matriks dengan vektor parameter model m sebagai variabel yang tidak diketahui/dicari. Estimasi model m sebagai solusi inversi linier adalah:

m = [GT G ]-1 GTd ...(43)

Matriks GT _{G adalah matriks bujur-sangkar berukuran (MxM) sesuai dengan jumlah}  parameter model yang dicari. Jika matriks GT _{G bukan merupakan matriks singular, mak} 

inversi matriks tersebut dapat dihitung menggunakan inversi matriks yang umum, misalnya eliminasi Gauss-Jordan dan sebagainya. Untuk kasus di mana matriks GT _G mendekati matirks singular, maka penyelesainya memerlukan teknik dekomposisi nilai singular (Singular Value Decomposition atau SVD).

G. Perangkat Lunak Res2dinv dan Res3dinv

Perangkat lunak Res2dinv dan Res3dinv adalah sebuah perangkat lunak  komputer yang secara otomatis menentukan model tahnan jenis 2-D dan 3-D untuk   bawah permukaan dari hasil pengukuran metoda tahanan jenis. Model 2-D dan 3-D

menggunakan program inversi yang terdiri dari kotak persegi. Susunan kotak persegi ini terikat oleh distribusi titik datum dalam  psuedosection. Subrutin dari pemodelan ke depan digunakan untuk menghitung nilai tahanan jenis semu dan teknik optimasi least- square non linier  digunakan untuk rutin inversi. Format inputan ke dalam perangkat

G.1.Format Input Data Program Res2Dinv Baris 1 : Nama lintasan pengukuran. Baris 2 : Spasi elektroda terkecil

Baris 3 : Jenis konfigurasi (Wenner = 1, pole = 2, Dipole-dipole = 3, Pole-dipole = 6, Wenner Schlumberger = 7).

Baris 4 : Jumlah total titik data.

Baris 5 : Jenis lokasi-x untuk titik-titik data. Masukan angka 0 jika lokasi elektroda  pertama dalam konfigurasi digunakan untuk mengukur titik data.

Masukkan 1 jika titik data terletak pada titik tengah konfigurasi. Baris 6 : Tanda untuk data IP (masukan 0 untuk data tahanan jenis)

Baris 7 : Lokasi-x, spasi elektroda, faktor seperasi elektorada n dan nilai tahanan  jenis pada titik data pertama.

Baris 8 : Lokasi-x, spasi elektroda, n, nilai tahanan jenis semu pada titik data kedua.

Baris 9 : Dan seterusnya.

Untuk mengakhiri input data, ketikkan 4 angka 0 pada empat baris terakhir.

G.2. Format Input Data Program Res3Dinv Baris 1 : Nama lintasan pengukuran. Baris 2 : Ukurun grid X

Baris 3 : Ukuran grid Y

Baris 4 : Unit spasi elektroda arah X Baris 5 : Unit spasi elektroda arah Y

Baris 6 : Tipe konfigurasi, masukan 2 untuk konfigurasi Pole-pole Line 7 : Jumlah titik datum

Baris 8 : Untuk tiap datum, masukan :lokasi x dan y dari elektroda arus, lokasi x dan y dari elektroda tegangan, dan nilai tahanan jenisnya.

Baris 9 : Dan seterusnya. Ulangi untuk tiap datum.

Untuk mengakhiri input data, ketikkan 4 angka 0 pada empat baris terakhir.

MODUL 1

A. Tujuan Pratikum

Dengan melakukan pengukuran menggunakan metoda tahanan jenis 1-D, maka distribusi nilai tahanan jenis secara vertikal yang berubah terhadap kedalaman dapat diketahui. Dengan demikian informasi litologi batuan atau anomali yang menjadi target  pengukuran juga dapat diketahui.

Dalam pratikum ke-1 ini, pratikan diharapkan dapat/mampu :

 Mengenal dan memahami fenomena kelistrikan di bawah permukaan bumi.  Mengenal dan memahami prinsip kerja alat ukur metoda tahanan jenis.

 Melakukan pengukuran metoda tahanan jenis 1-D dengan menggunakan konfigurasi elektroda yang berbeda, yaitu Wenner, Wenner-Schlumberger dan dipole-dipole.

 Melakukan pengolahan dan analisis data metoda tahanan jenis 1-D dengan menggunakan teknik kurva matching atau dengan menggunakan perangkat lunak  1-D.

 Melakukan interpretasi dan memberikan rekomendasi dari hasil pengukuran dengan metoda tahanan jenis 2-D.

 Menerapkan pengukuran metoda tahanan jenis 1-D untuk menyelesaikan kasus-kasus eksplorasi dangkal sederhana.

B. Alat dan Bahan

Alat dan bahan yang digunakan dalam pratikum ini adalah:

 Alat ukur metoda tahanan jenis yaitu resistivity meter merk Naniura.  Accu sebagai sumber arus DC.

 Batang elektroda arus dan potensial.  Kabel penghubung.

 Meteran  Multitester 

 Kurva standar Schlumberger 

1. Rangkai peralatan sesuai dengan ketentuan dan petunjuk asisten.

2. Pasang elektroda potensial dan arus dengan spasi minimum (a) 3 m. Dengan demikian panjang bentangan pertama adalah 9 m. Titik tengah bentangan  pada 4.5 m digunakan sebagai posisi datum (posisi datum adalah tetap secara horizontal dan berubah terhadap kedalaman), tepatnya posisi datum berada di tengah-tengah elektroda P1 dan P2. Kemudian tandai posisi datum ini agar tidak berubah. Untuk yang pertama gunakan konfigurasi elektroda Wenner.  Layout  konfigurasi dapat dilihat pada gambar di bawah ini

3. Hubungkan kabel penghubung ke masing-masing elektroda (lihat  panel kabel yang ada di alat).

4. Setelah semua kabel terhubung, atur beda potensial menjadi 0 V dengan memutar panel kompensator (hal ini dilakukan untuk meniadakan pengaruh  potensial diri bumi yang ada di bawah permukaan), kemudian lakukan penginjeksian arus dengan menekan tombol  start , selanjutnya amati perubahan arus ke arah konstan, jika arus sudah konstan tekan tombol  Hold  untuk melihat nilai beda  potensial yang terjadi. Catat arus dan beda potensial yang terjadi.

5. Ulangi prosedur 2 untuk spasi elektroda 2a (jarak antar elektroda menjadi 6 m). Posisi datum berada pada jarak 9 m dari titik awal bentangan (elektroda C1) dan tetap terletak di antara elektroda P1 dan P2. Kemudian lakukan  prosedur 3 dan 4 untuk mendapatkan nilai arus dan beda potensial yang terjadi pada  penginjeksian arus yang kedua.

6. Ulangi prosedur 2 sampai 5 untuk mendapatkan nilai arus dan beda  potensial untuk spasi elektroda 3a. Lakukan langkah ini sampai dengan spasi

elektroda 10a.

7. Kemudian lakukan pengukuran menggunakan konfigurasi elektroda Wenner-Schlumbeger dengan spasi elektroda minimum tetap 3 m. Untuk   penginjeksian arus yang pertama lan Layout  konfigurasi dapat dilihat pada gambar   berikut ini.

C1 P1 C1 P1

a

8. Hubungkan kabel penghubung ke masing-masing elektroda (lihat  panel kabel yang ada di alat).

9.

Lateral Mapping (1D)

Cara ini dilakukan untuk mengetahui kecenderungan harga resistivitas di suatu areal tertentu. Setiap titik target akan dilalui beberapa titik pengukuran. Ilustrasi ini dapat dilihat pada gambar berikut

Gambar 7. Teknik Akuisisi Lateral Mapping

Untuk group pertama (n=1), spasi dibuat bernilai a. setelah pengukuran  pertama dilakukan, elektroda selanjutnya digeser ke kanan sejauh a (C1 dipindah ke P1,

P1dipindah ke P2, dan P2ke C2) sampai jarak maksimum yang diinginkan.

C1 P1 P2 C2 a

n = 1 n = 2 n = 3

Cara ini digunakan untuk mengetahui distribusi harga resistivitas pada suatu titik target sounding di bawah permukaan bumi. Cara ini sering dinamakan Sounding 1D sebab resolusi yang dihasilkan hanya bersifat vertikal.

Gambar 8. Teknik Akuisisi Vertikal Sounding

Pada gambar diatas, konfigurasi yang digunakan adalah Schlumberger. Pengukuran pertama dilakukan dengan membuat jarak spasi a. Dari pengukuran ini diperoleh satu titik pengukuran. Pengukuran kedua dilakukan dengan membuat jarak  spasi antara C1 – P1 dan P2 – C2 menjadi 2a dan diperolah titik pengukuran berikutnya. Pengukuran terus dilakukan hingga area survei telah terlingkupi.

2. Resistivity 2D

Metode ini merupakan gabungan dari lateral mapping dan vertikal sounding, digunakan untuk menentukan distribusi tahanan jenis semu secara vertikal per  kedalaman. Pengukurannya dilakukan dengan cara memasang elektroda arus dan  potensial pada satu garis lurus dengan spasi tetap, kemudian semua elektroda dipindahkan atau digeser sepanjang permukaan sesuai dengan arah yang telah ditentukan sebelumnya. Untuk setiap posisi elektroda akan didapatkan harga tahanan jenis semu. Dengan membuat peta kontur tahanan jenis semu akan diperoleh pola kontur yang menggambarkan adanya tahanan jenis yang sama. (Loke, 1999).