Resistivity of Rocks and Minerals

RESISTIVITAS BATUAN DAN MINERAL Tabel 1. Resistivitas Batuan Beku dan Metamorf (Telford, dkk., 1976). Rock Type Granite Granite Porphyry Feldspar Porphyry Albite Syenite Diorit Diorit Porphyry Porphyryte Carbonatized Porphyry Quartz Porphyry Quartz Diorite Porphyry (Various) Dacite Andesite Diabase Porphyry Diabase (various) Lavas Gabbro Basalt Olivine Norite Peridotite Hornfels Schists (calcareous and mica) Tuffs Graphite Schist Slates (various) Gneiss (various) Marble Skarn Quarzites (various). Resistivity Range (Ωm) 3 x 10 - 106 4.5 x 103 (wet) – 1.3 x 106 (dry) 4 x 103 (wet) 3 x 102 (wet) – 3.3 x 103 (dry) 102 - 106 104 - 105 1.9 x 103 (wet) – 2.8 x 104 (dry) 10 – 5 x 104 (wet) – 3.3 x 103 (dry) 2.5 x 103 (wet) – 6 x 104 (dry) 3 x 102 – 9 x 105 2 x 104 – 2 x 106 (wet) – 1.8 x 105 (dry) 60 - 104 2 x 104 (wet) 4.5 x 104 (wet) – 1.7 x 105 (dry) 103 (wet) - 1.7 x 105 (dry) 20 – 5 x 107 102 – 5 x 104 103 - 106 10 – 1.3 x 107 (dry) 103 – 6 x 104 (wet) 3 x 103 (wet) – 6.5 x 103 (dry) 8 x 103 (wet) – 6 x 107 (dry) 20 - 104 2 x 103 (wet) - 105 (dry) 10 - 102 6 x 102 – 4 x 107 6.8 x 104 (wet) – 3 x 106 (dry) 102 – 2.5 x 108 (dry) 2.5 x 102 (wet) – 2.5 x 108 (dry) 10 – 2 x 108 2. Tabel 2. Resistivitas Batuan Sedimen (Telford, dkk., 1976). Rock Type Consolidated Shales Argillites Conglomerates Sandstones Limestones Dolomite Unconsolidated Wet Clay Marls Clays Alluvium and Sands Oil Sands. Resistivity Range (Ωm) 3. 20 – 2 x 10 10 – 8 x 102 2 x 103 - 104 1 – 6.4 x 108 50 - 107 3.5 x 102 – 5 x 103 20 3 – 70 1 – 100 10 – 800 4 - 800. Tabel 3. Resistivitas logam dan Unsur (Telford, dkk., 1976). Logam/Unsur Range Antimony Arsenic Bismuth Copper Gold Graphite Iron Lead Mercury Molybdenum Nickel Platinum Silver Sulphur Tellurium Tin Uranium Zinc. 5 x 10-7 – 10. 107 - 1016 10-4 – 2 x 10-3. Resistivity (Ωm) Average 4.5 x 10-7 2.2 x 10-7 1.2 x 10-6 1.7 x 10-8 2.4 x 10-8 10-3 10-7 2.2 x 10-7 9.6 x 10-7 5.7 x 10-8 7.8 x 10-8 10-7 1.6 x 10-8 1014 10-3 1.1 x 10-7 3 x 10-7 5.8 x 10-8. Tabel 4. Resistivitas Mineral (Telford, dkk., 1976). Mineral Argentite Bismuthinite Covellite Chalcocite Chalcophyrite Bornite Marcasite Pyrite Pyrrhotite Cinnabar Molybdenite Galena Millerite Stannite Stibnite Sphalerite Cobaltite Smaltite Arsenopyrite Niccolite Sylvanite Bauxite. Resistivity (Ωm) Range Average 2 x 10-3 - 104 1.7 x 10-3 18 – 570 3 x 10-7 – 8 x 10-5 2 x 10-5 -5 3 x 10 – 0.6 10-4 1.2 x 10-5 – 0.3 4 x 10-3 -5 2.5 x 10 – 0.5 3 x 10-3 10-3 – 3.5 5 x 10-2 -5 2.9 x 10 – 1.5 3 x 10-1 6.5 x 10-6 – 5 x 10-2 10-4 2 x 107 10-3 - 106 10 3 x 10-5 – 3 x 102 2 x 10-3 3 x 10-7 10-3 – 6 x 103 105 - 1012 5 x 106 1.5 - 107 102 -4 -1 3.5 x 10 – 10 5 x 10-5 -5 2 x 10 - 15 10-3 10-7 – 2 x 10-3 2 x 10-5 -6 -5 4 x 10 – 2 x 10 2 x 102 – 6 x 10-3. Tabel 5. Harga Resistivitas Spesifik Batuan (Suyono, 1978) Material. Resistivitas (Ωm). Air Pemasukan Airtanah Silt – Lempung Pasir Pasir dan kerikil Batu Lumpur Batu pasir Konglomerat Tufa Kelompok Andesit Kelompok Granit Kelompok Chert, Slate. 80 – 200 30 – 100 10 – 200 100 – 600 100 – 1000 20 – 200 50 – 500 100 – 500 20 – 200 100 – 2000 1000 – 10000 200 – 2000 Tabel Nilai Resistivitas Batuan. Halliday, David; Resnick, Robert; Walker, Jearl.1991.Fundamentals of Physics (edisi ke-6th). John Wiley & Sons, Inc. Material. Resistivitas (Ohm.m). Air (Udara). 0. Sandstone (Batu pasir). 200-800. Sand (Pasir). 1-1000. Clay (Lempung). 1-100. Ground Water (Airtanah). 0.5-300. Sea water (Air asin). 0.2. Dry Gravel (Kerikil Kering). 600-10000. Alluvium (Aluvium). 10-800. Gravel (Kerikil). 100-600. Resistivity dari jenis batuan, mineral and cairan kimia (Loke,M.H.,2000). Tabel nilai tahanan jenis batuan (Lowrie & Milsom). Tabel nilai resistivitas material bumi (Palacky, 1987). Perbedaan nilai resitivitas dipengaruhi oleh beberapa faktor, antara lain adalah : 1. Ukuran butir penyusun batuan, semakin kecil butir batuan maka kelolosan arus akan semakin baik, sehingga mereduksi nilai resitivitas tanah. 2. Kandungan air, air tanah, atau air permukaan merupakan media yang mereduksi nilai tahanan jenis. 3. Kepadatan, semakin padat batuan maka nilai resistivitas akan semakin tinggi pula. 4. Kelarutan garam dalam air di dalam batuan akan mengakibatkan meningkatnya kandungan ion di dalam air, sehingga berfungsi sebagai konduktor.. 5. Komposisi mineral dari batuan, semakin meningkat kandungan mineral clay (lempung) akan mengakibatkan menurunnya nilai resistivitas.. Hubungan antara nilai tahanan jenis dengan jenis batuan dapat dipengaruhi oleh beberapa faktor antara lain : 1.. 2. 3. 4. 5. 6. 7.. 8.. Batuan sedimen yang lepas akan mempunyai nilai resistivity yang lebih rendah dibandingkan dengan batuan sedimen kompak. Jika batuan mengandung air akan lebih rendah lagi, apalagi jika air mengandung kadar garam yang tinggi. Kesarangan/porositas batuan. Batuan yang porous mempunyai nilai resistivity lebih rendah dari pada batuan yang tidak porous. pH dari air dalam rongga batuan. pH rendah menunjukkan batuan yang asam dengan nilai resistivity rendah. Tahanan jenis batuan akan bervariasi dari satu tempat ke tempat lain and tergantung pada lingkungan pengemdapan setempat. Tahanan jenis dapat berbeda secara mencolok, tidak saja dari satu lapisan kelapisan yang lain tetapi dalam satu lapisan batuan. Temperatur air tinggi (air panas) mempunyai nilai tahanan jenis rendah dibandingkan dengan temperature air lebih rendah (segar). Permeabilitas atau keasanggupan suatu batuan yang mempunyai pori-pori untuk mengalirkan cairan. Nilai resistivity batuan dengan permiabilitas tinggi akan lebih tinggi dibandingkan dengan batuan dengan permeabilitas//impermeable. Kesarangan (porositas) batuan adalah perbandingan antara volume rongga dengan volume batuan seluruhnya Vr/V x 100 %., kesarangan besar berarti volume air yang tersimpan besar. Untuk air tanah mempunyai nilai resistivity berkisar antara 10 ohm-m sampai 100 ohm-m. Jika nilai resistivity antara 0,1 ohm-m – 10 ohm-m menunjukkan air tanah payau sampai asin. Jika nilai resistivity antara 10 ohm-m samapai 30 ohm-m menunjukkan air tanah payau. Sedangkan air tanah segar nilai resistivity antara 40 ohm-m samapi 100 ohm-m. Range interval kandungan air tanah pada suatu akuifer dapat terlihat pada Gambar 8. Gambar 8 ini memperlihatkan akuifer dengan lapisan kedap air (impermeable layer) dengan nilai resistivity (Flathe, H, 1976). Hubungan antara ρ w = tahanan jenis air and ρa= tahanan jenis lapisan akuifer and lapisan kedap air yang telah diperoleh dari penelitian lapangan and laboratorium. Perolehan nilai tahanan jenis berdasarkan rumus Archi : ρa = (ρw) /pm S2 dimana , (ρa)= tahanan jenis pada akuifer p = porositas batuan m = sementasi (1-1,3) pada batuan lepas S = air yang jenuh (saturated).