ABSTRAK
Metode geolistrik tahanan jenis
konfigurasi wenner merupakan metode dengan menganggap bumi sebagai resistor. Dengan
mengetahui resistivitas suatu bahan, maka kandungan dalam bumi dapat diketahui
tanpa
harus menggalinya. Dengan menggunakan
resistivitimeter, catu daya, voltmeter, amperemeter,
software res2dv didapatkan untuk lapisan atas berwarna biru tua
sampai biru muda dengan resistivitas 7.01, 34.4
dan 151dimana ini menunjukkan bahwa tanah ini mengandung bahan air tanah dan
air asin. Dan juga untuk lapisan berwarna biru tua dimana
nilai resistivitasnya berada diantara 34.4 hinga 7.81, mengindikasikan bahwa
pada daerah tersebut terdapat material yang mengandung resistor, yaitu
aluminium yang nilai resistivitas nya sebesar 27.29.Lapisan
selanjutya dengan warna hijau muda sampai hijau tua dengan resitivitas 665 dan
2929 mengandung bahan
pasir dan lempung. Lapisan paling dasar berwarna kuning hingga merah
mengandung tanah liat dan kerikil.
Kata Kunci: geolistrik, datum, resistivitas, restodv
I. Pendahuluan
1.1 Tujuan
Tujuan dari
dilakukannya eksperimen ini adalah untuk memahami prinsip hukum Ohm, memahami
konsep tahanan jenis dan memahami cara menginterpretasi material yang
terkandung di bawah permukaan tanah.
1.2 Tinjauan Pustaka
Geolistrik adalah salah satu metode dalam geofisika yang mempelajari sifat aliran listrik
di dalam bumi. Pendeteksian di atas permukaan meliputi pengukuran medan
potensial, arus, dan elektromagnetik yang terjadi baik secara alamiah maupun
akibat penginjeksian arus ke dalam bumi. Metode geolistrik yang terkenal antara
lain : metode potensial diri (SP), arus telluric,
magnetotelluric, elektromagnetik, IP (induced polarization), dan resistivitas
(tahanan jenis).
Pada Gambar 1 dapat dilihat sebaran arus pada
permukaan akibat arus listrik yang dikirim ke bawah permukaan. Garis tegas
menunjukkan arus yang dikirim mengalami respon oleh suatu lapisan yang
homogenous. Sedangkan arus putus-putus menunjukkan arus normal dengan nilai
yang sama. Garis-garis tersebut disebut dengan garis equipotensial.
Gambar 1. Garis Equipotensial
Dalam eksperimen ini, pembahasan dikhususkan pada metode geolistrik tahanan jenis. Pada
metode geolistrik tahanan jenis, arus listrik diinjeksikan ke dalam bumi
melalui dua elektroda arus (terletak diluar konfigurasi). Beda potensial yang
terjadi diukur melalui dua elektroda potensial yang berada didalam konfigurasi.
Dari hasil pengukuran arus dan beda potensial untuk setiap jarak elektroda
tertentu, dapat ditentukan variasi harga hambatan jenis masing-masing lapisan
di bawah titik ukur (titik sounding).
Berdasarkan letak (konfigurasi) elektoda potensial dan elektroda arus, dikenal
beberapa jenis konfigurasi metode resistivitas tahanan jenis yaitu :
1. Konfigurasi Schlumberger
2. Konfigurasi Wenner
3. Konfigurasi Double Dipole
4. Konfigurasi Pole-dipole (three point)
5. Konfigurasi
Pole-pole
Aliran konduksi arus
listrik di dalam batuan/mineral digolongkan atas tiga macam yaitu konduksi
dielektrik, konduksi elektrolitik, dan konduksi elektronik. Konduksi
dielektrik terjadi jika batuan/mineral bersifat dielektrik terhadap aliran arus
listrik (terjadi polarisasi muatan saat bahan dialiri listrik). Konduksi
elektrolitik terjadi jika batuan/mineral bersifat porus dan pori-pori tersebut
terisi cairan-cairan elektrolitik. Pada kondisi ini arus listrik dibawa oleh
ion-ion elektrolit. Konduksi elektronik terjadi jika batuan/mineral mempunyai
banyak elektron bebas sehingga arus listrik dialirkan dalam batuan/mineral oleh
elektron bebas. Berdasarkan harga resistivitas listriknya, batuan/mineral
digolongkan menjadi tiga yaitu :
1.Konduktor baik:
2. Konduktor buruk: 1<rho<10mohm
3. Isolator:
Adapun nilai-nilai
resistivitas material-material bumi dapat dilihat pada tabel 1.
Material
|
Resistivitas (Ωm)
|
Pirit
|
0.01-100
|
Kwarsa
|
1x10^2-45x10^4
|
Kalsit
|
1x10^12-1x10^13
|
Garam Batu
|
30-0.0001
|
Granit
|
200-100.000
|
Andesit
|
1.7x10^2-45x10^4
|
Basal
|
200-100.000
|
Gamping
|
500-10.000
|
Batu Pasir
|
200-8.000
|
Batu Tulis
|
20-2.000
|
Pasir
|
1-1.000
|
Lempung
|
1-100
|
Air Tanah
|
0.5-300
|
Air Asin
|
0.2
|
Magnetit
|
0.01-1.000
|
Kerikil Kering
|
600-10.000
|
Aluvium
|
10-800
|
Kerikil
|
100-600
|
Aluminium
|
27.29
|
Tembaga
|
10^-6
|
Tabel 1. Nilai Restisivitas
Material
Dalam melakukan
eksplorasi tahanan jenis (resistivitas) diperlukan pengetahuan secara
perbandingan posisi titik pengamatan terhadap sumber arus. Perbedaan letak
titik tersebut akan mempengaruhi besar medan listrik yang akan diukur. Besaran
koreksi terhadap perbedaan letak titik pengamatan tersebut dinamakan faktor
geometri. Faktor geometri diturunkan dari beda potensial yang terjadi antara
elektroda potensial MN yang diakibatkan oleh injeksi arus pada elektroda arus
AB, yaitu dapat kita lihat pada gambar 2.
Gambar 2. Faktor Geometri
Konfigurasi
pengukuran yang biasa diunakan dalam kebumian yaitu konfigurasi Schlumberger,
Wenner, Wenner-Schlumberger dan dipol. Modifikasi dari bentuk konfigurasi
Wenner dan konfigurasi Schlumberger dapat digunakan pada sistem konfigurasi
yang menggunakan aturan spasi yang konstan dengan catatan faktor untuk
konfigurasi ini adalah perbandingan jarak antara elektroda C1-P1 dan C2-P2
dengan spasi antara elektroda P1-P2. Dimana, a adalah jarak antara elektroda
P1-P2. Konfigurasi ini secara efektif menjadi konfigurasi Schlumberger ketika
faktor n menjadi 2 dan seterusnya. Sehingga ini sebenarnya merupakan kombinasi
antara konfigurasi Wenner-Schlumberger yang menggunakan spasi elektroda yang
konstan (seperti yang biasanya digunakan dalam penggambaran penampang
resistivity 2D). Disamping itu cakupan horizontal lebih baik, penetrasi
maksimum dari konfigurasi ini 15 % lebih baik dari konfigurasi Wenner. Dan
untuk meningkatkan penyelidikan kedalaman maka jarak antara elektroda P1- P2
ditingkatkan menjadi 2a dan pengukuran diulangi untuk n yang sama sampai pada
elektroda terakhir, kemudian jarak antara elektroda P1-P2 ditingkatkan menjadi
3a.
II. Metoda Percobaan
Alat yang
digunakan dalam eksperimen ini adalah resistivitimeter, satu pasang elektroda
(elektroda potensial dan elektroda arus), catu daya, mistar, kabel capit buaya,
voltmeter, amperemeter, software ms. excel dan software res2dv.
Sebelum memulai
eksperimen, alat dirangkai terlebih dahulu. Elektroda arus (C1C2) dan elektroda
potensial (P1P2) dipasang pada tanah dengan diawali jarak sebesar 3cm hingga
15cm dimana spasi tiap elektroda
nya berbeda. Dengan sumber menggunakan catu daya disambungkan ke resistivimeter
diteruskan ke setiap elektroda. Amati
berapa arus dan tegangan yang dihasilkan. Kemudian data diolah mengunakan
software res2dv.
III. Data dan Pengolahan
Ada 5 spasi yang
dilakukan pada eksperimen ini, yaitu spasi sebesar 3cm, 6cm, 9cm, 12cm dan
15cm. adapun data yang diperoleh adalah sebagai berikut:
Gambar 3. Data dan Pengolahan
IV. Pembahasan
Data yang diolah
menggunakan software ms. excel kemudian diolah dengan menggunakan software
res2dv. Adapun hasil yang diperoleh melalui software res2v adalah sebagai
berikut:
Gambar 4. Kandungan Material
Tanah yang Dintunjukkan Software Res2dv
Untuk
mengetahui kandungan dalam tanah, kita dapat mengetahuinya melalui
resistivitas pada bahanya. Setiap
warna mempresentasikan resistivitas yang berbeda. Restivitas paling kecil
berwarna biru dan restivitas yang paling besar berwarna ungu. Dengan membandingkan
nilai restisivitas yang diperoleh dengan tabel,dapat dilihat bahwa untuk lapisan atas berwarna biru tua sampai biru
muda dengan resistivitas 7.01, 34.4 dan 151 mengandung bahan air tanah dan air asin. Dan juga untuk lapisan berwarna biru tua dimana
nilai resistivitasnya berada diantara 34.4 hinga 7.81, mengindikasikan bahwa
pada daerah tersebut terdapat material yang mengandung resistor, yaitu
aluminium yang nilai resistivitas nya sebesar 27.29. Lapisan selanjutya dengan warna hijau muda sampai
hijau tua dengan resitivitas 665 dan
2929 mengandung bahan pasir dan lempung. Lapisan paling dasar
berwarna kuning hingga merah mengandung tanah
liat dan kerikil.
V. Kesimpulan
Melalui gambar yang
diperoleh dari software res2dv dapat dilihat bahwa lapisan atas berwarna biru tua sampai biru muda dengan resistivitas 7.01, 34.4 dan 151dimana ini menunjukkan bahwa tanah
ini mengandung bahan air tanah dan
air asin. Dan juga untuk lapisan
berwarna biru tua dimana nilai resistivitasnya berada diantara 34.4 hinga 7.81,
mengindikasikan bahwa pada daerah tersebut terdapat material yang mengandung
resistor, yaitu aluminium yang nilai resistivitas nya sebesar 27.29.Lapisan selanjutya dengan warna hijau muda sampai
hijau tua dengan resitivitas 665 dan
2929 mengandung bahan pasir dan lempung. Lapisan paling dasar
berwarna kuning hingga merah mengandung tanah
liat dan kerikil.
Aplikasi hasil penelitian ini dapat
diterapkan untuk melakukan pengidentifikasian pipa air
minum, pipa minyak, serta penelusuran kabel listrik dan kabel telpon bawah
tanah.
Daftar Pustaka
Aditya S, Wendra, dkk. 2011. Metode
Geolistrik Tahanan Jenis Konfigurasi Wenner. Bandung: Fakultas Sains dan
Teknologi Universitas Islam Negeri Sunan Gunung Djati.
Fian. 2011. Teori Dasar Geolistrik. Tersedia:
http://bebebfian.blogspot.com/2011/04/teori-dasar-geolistrik.html (diakses pada
tanggal 28 Desember 2012 pukul 20.33)
Jika membutuhkan File nya silahkan download disini
