Modul Geolistrik Ves

PENDAHULUAN Metode geolistrik adalah metode geofisika untuk mengetahui struktur bawah permukaan bumi dengan menggunakan sifat-sifat kelistrikan suatu medium. Setiap medium pada dasarnya memiliki sifat kelistrikan yang dipengaruhi oleh batuan penyusun / komposisi mineral, homogenitas batuan, kandungan air, permeabilitas, tekstur, suhu, dan umur geologi. Metode ini umumnya digunakan untuk eksplorasi dangkal (300–500 meter) misalnya pencarian air tanah, struktur gelologi, litologi, penyelidikan mineral logam, dan keperluan geofisika lingkungan. Pengukuran metode geolistrik umumnya menggunakan empat elektroda, terdiri dari dua elektroda arus (C1, C2) dan dua elektroda potensial (P1, P2). Prinsip dari metode ini adalah arus listrik diinjeksikan melalui dua elektroda arus ke bawah permukaan bumi, sehingga muncul beda potensial yang dapat diukur melalui elektroda potensial. Parameter fisis yang diukur dalam metode geolistrik adalah tahanan jenis atau resistivitas (ρ). Nilai resistivitas menggambarkan karakteristik dari suatu batuan di bawah permukaan bumi. Berdasarkan tujuannya, metode geolistrik dapat dibedakan menjadi dua, yaitu metode geolistrik mapping dan metode geolistrik sounding. Metode geolistrik mapping adalah metode geolistrik untuk melihat perbedaan resistivitas bawah permukaan secara lateral, sedangkan metode geolistrik sounding adalah metode geofisika untuk melihat perbedaan resistivitas secara vertikal ke bawah. Untuk tujuan mapping biasanya menggunakan konfigurasi dipol - dipol, sedangkan untuk sounding menggunakan konfigurasi schlumberger atau wenner. Contoh dari metode geolistrik sounding adalah VES (Vertical Electrical Sounding). DASAR TEORI A. Geolistrik Resistivitas Metode geolistrik resistivitas merupakan salah satu dari kelompok metode geolistrik yang digunakan untuk mempelajari kondisi bawah permukaan dengan mempelajari sifat-sifat aliran listrik pada medium bawah permukaan. Prinsip dasar metode ini adalah dengan menginjeksikan arus sebesar I melalui dua buah elektroda arus (C1 dan C2) dan mengukur nilai beda potensial melalui elektroda potensial (P1 dan P2). Sesuai dengan Hukum Ohm bahwa besar arus listrik (I) yang mengalir melalui sebuah penghantar atau konduktor akan selalu berbanding lurus dengan beda potensial (∆V) yang diterapkan kepadanya dan berbanding terbalik dengan hambatannya (R). Secara matematis dapat dituliskan sebagai berikut. ∆V I= atau ∆ V =I R R

Gambar 1. Penjalaran arus dalam medium tabung

Keadaan tersebut dapat dijelaskan dengan penjalaran arus listrik dalam medium tabung seperti pada gambar di atas. Hambatan yang terdapat pada medium tabung dapat dirumuskan sebagai berikut. L R= ρ A Sehingga didapatkan nilai resistivitas (ρ) yaitu ∆V A ρ= I L dengan A adalah luas penampangnya, L adalah panjang tabung, I adalah arus, dan ∆V adalah beda potensial.

Gambar 2. Sumber Arus Tunggal di Pemukaan Bumi (Telford, dkk., 1990) Pada medium bumi, injeksi arus melalui elektroda akan menyebar segala arah secara radial melalui medium bawah permukaan bumi yang bersifat homogen isotrop. Ketika terjadi penjalaran arus tersebut, permukaan ekuipotensial di dalam bumi berbentuk permukaan setengah bola dengan asumsi permukaan tanah yang datar. Bidang ekuipotensial tegak lurus dengan arah penjalaran arus. Maka beda potensial pada jarak (r) didefinisikan sebagai berikut. −Iρ A= 2π V=

( 2Iρπ ) 1r atau ρ= 2 πrV I

Gambar 3. Sumber arus ganda dengan dua elektroda potensial di pemukaan bumi (Telford, dkk., 1990) Jika terdapat dua elektroda arus yang diletakkan di permukaan mengalirkan arus (Gambar 3), maka akan terukur nilai beda potensial oleh elektroda potensial. Potensial di P1 karena C1 dapat dirumuskan sebagai berikut. −A 1 V 1= r1 A 1=

−Iρ 2π

Namun kedua elektroda tersebut memiliki nilai arus yang sama namun arahnya berlawanan, sehingga potensial di P2 karena C2 adalah −A 2 V 2= r2 A 2=

Iρ 2π

Potensial pada titik P1 dan P2 dapat dituliskan menjadi Iρ 1 1 V P 1❑=V 1+V 2 = − 2 π r1 r2

( ) Iρ 1 1 =V +V = ( − ) 2π r r

V P 2❑

1

2

3

4

Sehingga beda potensial antara P1 dan P2 adalah Iρ 1 1 1 1 ∆ V =V P 1−V P 2= − − − 2 π r 1 r2 r3 r4

{( ) ( )}

∆V=

Iρ K

dengan K merupakan faktor geometri.

B.

Faktor Geometri

Dalam pengukuran geolistrik terdapat beberapa konfigurasi elektroda. Konfigurasi elektroda adalah susunan letak elektroda arus dan elektroda potensial yang digunakan saat pengukuran. Perbedaan letak elektroda arus (C1 dan C2) dan elektroda potensial (P1 dan P2) dapat mempengaruhi besar medan listrik yang terukur, sehingga menghasilkan resistivitas yang berbeda – beda. Perbedaan nilai atau variasi resistivitas tersebut disebabkan oleh faktor geometri sesuai konfigurasinya. Berdasarkan persamaan diperoleh faktor geometri untuk susunan elektroda seperti pada Gambar 3 adalah sebagai berikut. 1 K=2 π 1 1 1 1 − − − r1 r2 r3 r 4

(

C.

)(

)

Resitivitas Semu Resisitivitas dapat dirumuskan sebagai berikut. ∆V ρ= K I

Persamaan di atas memberikan nilai resistivitas sebenarnya (true resistivity) yang dihitung dari pengukuran beda potensial pada medium homogen dengan konfigurasi empat elektroda. Nilai resistivitas adalah konstan dan tidak tergantung pada konfigurasi elektroda dan keberadaan elektroda dipermukaan. Untuk medium yang tidak homogen, ketika dihitung dengan menggunakan persamaan diatas akan menunjukkan hasil yang bervariasi sesuai dengan susunan geometri elektroda maupun lokasi horizontalnya. Sehingga nilai resistivitas yang diperoleh dari persamaan di atas untuk medium bawah permukaan yang tidak homogen disebut sebagai ρ ¿. resistivitas semu (apparent resistivity) ( a Resistivitas semu dapat dirumuskan sebagai berikut. ∆V ρa= 2π I

[(

1 1 1 1 1 − − − r1 r2 r3 r4

)(

)

]

Resistivitas semu bukan merupakan resistivitas rerata spasial suatu formasi bawah permukaan yang homogen. Resistivitas semu merupakan resistivitas yang diperoleh dari pembacaan nilai potensial di permukaan dengan asumsi seolah medium tersebut homogen. Konsep resistivitas semu sangat berguna dalam aplikasi geolistrik di lapangan. Untuk menentukan nilai resistivitas sebenarnya pada medium bawah permukaan dari nilai resistivitas semu yang terukur akan dibahas pada bagian pemodelan balik (inverse modeling). D.

Vertical Electrical Sounding (VES) Vertical Electrical Sounding (VES) merupakan metode yang ditemukan oleh Schlumberger bersaudara pada 1920an. Metode ini menghasilkan data resistivitas 1D. Pada penggunaan metode ini, titik tengah dari suatu pengukuran tetap pada suatu titik, tetapi spasi

antar elektroda ditambah untuk mendapatkan informasi mengenai lapisan bawah permukaan yang lebih dalam (Loke, 2004). Pada metode ini jarak antara elektroda C1 ke titik tengah dan elektroda C2 ke titik tengah sama besarnya (Gambar 4). Begitu pula dengan jarak elektroda P1 dan elektroda P2.

Gambar 4.Konfigurasi elektroda sclumberger, dengan A=C1, B=C2, M=P1, N=P2, jarak C1-C2=AB, jarak P1-P2=MN, jarak elektroda arus dengan titik tengah = AB/2, dan jarak elektroda potensial dengan titik tengah = MN/2. Faktor geometri konfigurasi schlumberger adalah sebagai berikut. 1 K=2 π 1 1 1 1 − − − r1 r2 r3 r 4

(

)(

K=2 π

1

(

1 AB MN − 2 2 2

π K=

−

1 AB MN + 2 2

)( −

1 AB MN + 2 2

−

1 AB MN − 2 2

)

2

(( ) ( ) ) AB MN − 2 2 2

E.

)

( MN2 )

Resistivitas Batuan Material Bumi Secara umum faktor yang mempengaruhi sifat kelistrikan batuan adalah konduksi elektronik, konduksi elektrolitik, dan konduksi dielektrik. Sifat kelistrikan disini adalah karakteristik batuan ketika dialirkan pada batuan tersebut. Konduksi elektronik terjadi pada material yang memiliki banyak elektron bebas di dalamnya sehingga arus listrik dialirkan dalam material oleh elektron bebas. Konduksi elektrolitik banyak terjadi pada batuan atau mineral yang bersifat porus dan pada pori-pori tersebut terisi oleh larutan elektrolit sehingga memungkinkan arus listrik mengalir akibat dibawa oleh ion-ion larutan elektrolit. Konduktivitas dan resistivitas batuan pori bergantung pada volume dan susunan pori-porinya. Konduktivitas akan semakin besar jika kandungan air dalam batuan bertambah banyak dan sebaliknya. Konduksi dielektrik terjadi pada batuan yang bersifat dielektrik artinya batuan tersebut mempunyai elektron sedikit bahkan tidak ada sama sekali. Tetapi karena adanya pengaruh medan listrik dari luar, maka elektron-elektron

dalam atom batuan dipaksa berpindah dan berkumpul terpisah dengan intinya, sehingga terjadi polarisasi. Berdasarkan harga resistivitas listriknya, batuan dan mineral dapat dikelompokkan -6 0 0 menjadi tiga macam, yaitu konduktor baik (10 <ρ< 10 Ohm.m), konduktor pertengahan (10 7

7

<ρ< 10 Ohm.m), isolator (ρ > 10 ). Tabel 1. Nilai Resistivitas Batuan (Telford, 1990)

PROSEDUR LAPANGAN A.

Diagram Alir

Gambar 5. Diagram alir metode VES konfigurasi Schlumberger (Sumber: Panduan Nonseismik 2014) B.

Peralatan Survei Peralatan yang digunakan dalam survei metode VES konfigurasi Schlumberger antara

lain: - Resistivitymeter McOhm - Roll kabel (4 buah) (Tergantung Konfigurasi) - Elektroda (4 buah) - Meteran (2 buah) - Aki 12 volt

- Kabel power - Palu (4 buah) - Jas Hujan - Kompas - Multimeter - Toolkit

- HT 5 buah - Kalkulator - Peta desain survey (RBI, Geologi,

Kontur) - ATK (Pensil, Penghapus)

C.

Pengenalan Alat Alat yang digunakan dalam Fieldcamp 2017 adalah OYO Model 2115 McOHM.

Gambar 6. OYO Model 2115 McOHM (Sumber: Kornelis, ST, M.Si; Instrumentasi dan Prosedur Lapangan Metode Tahanan Jenis) Spesifikasi dari Alat OYO Model 2115 McOHM adalah sebagai berikut: 1. Pemancar Arus - Tegangan keluaran : 400 Vpp Maksimum - Arus keluaran : 1, 2, 5, 10, 20, 50, 100, 200 mA (arus tetap) - Tegangan pemakaian : 12 V DC 2. Penerima Potensial - Impedansi masukan : 10 M Ω - Potensial pengukuran : ±25 mV, ±250 mV, ±2500 mV (auto range) - Resolusi : 1 μV - Perbandingan : S/N 90 dB (dengan 50/60 Hz) - Perlakuan stack : 1, 4, 16, 64 - Waktu sekali pengukuran : 3,7 detik 3. Memori Data - Jumlah file maksimum : 128 - Jumlah data maksimum : 2000 - Jumlah data maksimum tiap file : 110 - Soket penghubung ke komputer : RS-232C - Panjang data :8 - Catu Daya DC : 12 V (Accu) - Jangkauan suhu : 0-500C - Ukuran : (206 x 281 x200) mm -

Gambar 7. Skema rinci dari OYO Model 2115 McOHM (Sumber: Buku Panduan Geophysics Expedition 2013)

Tabel 2. Tabel Keterangan Saluran elektroda

1 2

Gambar 8. Skema penyusunan alat (Sumber: Buku Panduan Geophysics Expedition 2013)

Tabel 3. Keterangan Alat OYO Model 2115 McOHM

D.

Desain Survei

1. 2. 3. 4. 5.

Desain survei merupakan tahap untuk merencanakan pelaksanaan survei yang berisikan titik – titik yang akan dilakukan pengukura dengan harapan dapat memenuhi target yang direncanakan. Proses pembuatan desain survei pada metode geolistrik kali ini menggunakan konfigurasi schlumberger. Tahap-tahap pembuatan desain survei adalah sebagai berikut. Siapkan peta geologi, topografi dan RBI dalam format yang mendukung software yang digunakan. Tentukan taget daerah pengukuran serta target pengukuran itu sendiri menggunakan peta geologi. Tentukan jarak antar titik dan panjang bentangan yang sesuai dengan kedalaman target yang diharapkan. Plot titik yang akan dilakukan akuisisi data, dimana titik tersebut berada pada daerah target. Bentuk dari penyebaran titik survei dianjurkan dalam bentuk line atau grid, untuk mempermudah dalam mengkorelasi hasil interpretasi data. Catatan: Proses penentuan titik harus memperhatikan kondisi lapangan berdasarkan peta yang disediakan, karena pada pengukuran geolistrik menggunakan asumsi lapisan homogen. Penentuan arah bentangan dianjurkan untuk tidak melewati batas litologi, perbedaan litologi tersebut bisa dilihat pada peta geologi. Hindari pula aliran sungai serta kabel listrik karena dapat menghasilkan hasil yang kurang valid. Proses penentuan daerah survei juga harus diperhatikan, karena geolistrik menggunakan asumsi lapisan datar sehingga hindari daerah dengan kemiringan lebih dari 45o yang biasanya ditandai dengan kontur yang rapat. E.

1. 2. 3. 4.

Penentuan Lokasi Proses penentuan lokasi pengambilan data dapat dilakukan dengan prosedur sebagai berikut: Kemiringan lintasan hendaknya tidak lebih dari 10o agar koreksi kedalaman yang diperoleh tidak lebih dari 3 meter. Hindari pentangan yang mendekati aliran listrik agar hasil yang diperoleh tidak terpengaruh oleh aliran listrik. Bentangan dibuat selurus mungkin dengan jarak A sama dengan jarak B. Diusahakan arah bentangan sejajar dengan strike agar diperoleh kehomogenan litologi yang besar.

F. Akuisisi di lapangan  Kalibrasi Alat Sebelum melakukan pengukuran di lapangan, terlebih dahulu dilakukan kalibrasi alat. Kalibrasi dilakukan sesuai dengan prosedur sebagai berikut: - TEST RESISTOR dimasukkan ke saluran arus dan potensial (C1, C2, P1, P2) dengan ketentuan: soket bertanda “C” pada saluran arus C1 dan C2, dan soket bertanda “P” pada saluran P1,P2 jangan terbalik. - Lakukan pengukuran dengan mode “R” stack 1 dan arus 1 mA.

-

1. 2. 3. 4. 5. 6.

7.

Setelah selesai, hambatan yang terbaca harusnya adalah 1Ω ± 1%. Apabila hambatan yang terbaca berkisar harga tersebut, maka kalibrasi selesai dan alat siap digunakan.

Proses pengambilan data dilapangan dapat dilakukan dengan cara sebagai berikut : Elektroda arus dan tegangan ditempatkan pada bentangan terpendek yang telah direncanakan (eksentrisitas 1/3 atau eksentrisitas 1/5) Kuat arus listrik dan beda potensial dicatat. Rho apparent dihitung serta diplot pada skala log. Elektroda arus dipindah sesuai dengan jarak bentangan yang sudah ditetapkan sebelumnya, kemudian catat nilai kuat arus (I) dan potensial (V). Lakukan langkah 4 berkali-kali sampai nilai beda potensial yang diperoleh sangat kecil. Pindahkan elektroda tegangan ke posisi 2 ke posisi yang sudah ditetapkan dengan elektorda arus yang tetap. Hitung dan plot rho apparent yang diperoleh. Bila nilai rho apparent tidak terlalu jauh, maka hasil pengukurannya belom bisa dikatakan baik sehingga perlu dilakukan cara lain, misalnya mengubah arah bentangan atau berpindah tempat. Ulangi langkah diatas sampai batas maksimum bentangan yang direncanakan.

 Pembagian tugas  2 orang sebagai penjaga elektroda arus  2 orang sebagai penjaga elektroda potensial  1 orang sebagai operator  1 orang sebagai pencatat data  2 orang sebagai navigator  QC data lapangan  Nilai rho apparent tidak berubah secara drastic namun secara perlahan.  Nilai beda potensial terbaca pada alat ≥ 0.4 

Apabila arus masukan tetap, maka hambatan (R) dan beda potensial ( ∆ V) yang terbaca akan semakin kecil pada saat elektroda jauh pada titik pusat.

 Instalasi alat  Satu titik ditetapkan sebagai titik tengah serta resistivitymeter diletakkan pada titik tersebut.  Elektroda ditancapkan pada jarak yang sudah dihitung dari titik tengah dan pasangkan kabel pada elektroda tesebut.  Resisitivitymeter dihubungkan dengan aki (hubungkan kutub negatif terlebih dahulu pada saat pemasangan kemudian dilanjutkan dengan kutub positif).  Hidupkan resistivitymeter dan atur besar arus yang akan digunakan.  Tekan tombol “measure” untuk melakukan pengukuran.  Apabila terdapat current error pada tampilan resistivitymeter maka cek instalasi sebagai berikut : - Capit buaya pada elektroda C belum terpasang, atau kabel C putus.

-

Kabel konektor resistivitymeter ke elektroda C belum terpasang. Masukan arus terlalu besar, sehingga arus keluaran pada resistivitymeter perlu diturunkan atau tanah terlalu kering sehingga elekroda C perlu diberi air agar arus dapat masuk kedalam tanah.  Apabila nilai beda potensial yang terbaca pada resistivity meter selalu berubah-ubah maka : - Capit buaya pada elektroda P belum terpasang atau kabel P putus. - Kabel konektor pada resistivitymeter ke elektroda P belum terpasang. Permasalahan a dan b dapat dicek pada multimeter.  Resistivitymeter dimatikan dan lepas semua kabel dengan kutub positif terlebih dahulu.  Grafik Rho Vs Jarak Rho pada Grafik Bilog

: nilai rho apparent yang kurang bagus jika diplot pada grafik bilog : nilai rho apparent pada saat b berubah : nilai tersebut masih dapat ditoleransi jika trend tidak berubah

PENGOLAHAN DATA A. Pengolahan Data 1. Mapping Data resistivitas yang diperoleh di lapangan diplot di dalam peta sesuai dengan tempat pengukurannya. Berdasarkan data yang diplot di peta tersebut dibuat kontur yang menghubungkan harga resistivitas yang sama (isoapparent resistivity). Interpretasi dilakukan secara langsung dari pola kontur resistivitas yang ada. 2. Sounding Ada dua cara untuk mengolah data sounding, yaitu dengan teknik “Curve matching” dan dengan teknik “inversi” (menggunakan program komputer) a. Curve Matching Resistivitas semu untuk struktur berlapis (resistivitas dan ketebalan masing-masing lapisan diketahui) da[at dihitung secara teoritis (penyelesaian problem maju), yaitu dengan menyelesaikan persamaan Laplace untuk potensial listrik dalam koordinat silinder dan pertimbangan syarat-syarat batas (penyelesaiannya cukup panjang dan sukar karena melibatkan Fungsi Bessel dan syarat-syarat batas). Oleh karena itu interpretasi dapat dilakukan dengan teknik curve matching, yaitu dengan jalan mencocokkan kurva resistivitas semu yang diperoleh

pada pengukuran di lapangan dengan kurva resistivitas semu yang dihitung secara teoritis. Walaupun tampaknya cukup sederhana, tapi pada prakteknya tidaklah demikian. Ini disebabkan karena struktur berlapis dapat mempunyai resistivitas dan ketebalan lapisan yang sangat banyak variasinya. Dengan demikian kita akan memerlukan kurva resistivitas semu teoritis (biasanya disebut sebagai kurva standard/baku) struktur berlapis, yang variasinya sangat banyak. Kendala selanjutnya adalah dalam memilih kurva baku yang paling cocok dengan kurva resistivitas yang diperoleh di lapangan yang kadang-kadang memerlukan waktu yang sangat lama, karena variasi kurva kadang-kadang memerlukan waktu yang sangat lama, karena variasi kurva baku yang sedemikian banyaknya. Teknik curve matching yang paling praktis adalah yang hanya menggunakan kurva baku struktur medium 2 lapis yang terdiri dari 2 kurva baku. Ini dapat dilakukan mengingat struktur banyak lapis dapat dianggap sebagai struktur 2 lapis, yang setiap lapisannya dapat diwakili oleh satu atau kombinasi banyak lapis. Teknik curve matching menggunakan kurva baku medium 2 lapis ini memerlukan 4 kurva bantu yang menghubungkan lengkung kurva resistivitas semu banyak lapis dengan dua lapis. b. Inversi Harga resistivitas dan ketebalan lapisan dapat ditentukan dari resistivitas semu yang diperoleh di lapangan dengan menggunakan teknik inversi (penyelesaian problem mundur atau reversed problem). Dalam teknik inversi ini, pekerjaan dimulai dengan membuat model perlapisan awal yang kira-kira sesuai dengan data lapangan. Kemudian dilakukan perhitungan untuk mendapatkan harga resistivitas semu teoritis berdasar model perlapisan awal tesebut di atas (penyelesaian problem maju/ forward problem solution , seperti yang telah disinggung pada teknik curve matching). Setelah itu dilakukan pencocokan antara kurva resistivitas semu terhitung dengan kurva resistivitas lapangan. Jika kedua kurva tersebut belum cocok (berdasar kriteria tertentu), model awal diubah dan semua langkah terdahulu dilakukan lagi (iterasi), sehingga akhirnya kurva resistivitas teoritis sama dengan kurva resistivitas lapangan, dan model yang terakhir itulah hasil penyelesaian problem inversi tersebut diatas. B.

Pengolahan menggunakan Microsoft excel Tahap pengolahan data geolistrik sounding menggunakan Microsoft Excel adalah sebagai berikut : 1. Data dikomputasi selanjutnya diplot dalam grafik bilog rho app vs jarak AB/2. Tabel 4. Contoh VES yang telah dikomputasi (Sumber : Dokumen pibadi)

dimana :

Gambar 9. Contoh Plot data VES pada Microsoft Excel (Sumber : Dokumen Pribadi)

2. Dilakukan proses shifting dan smoothing. Proses smoothing data ini bertujuan untuk menghilangkan perbedaan perhitungan Rho alat karena nilai b yang berubah. Tabel 5. Pengolahan Data Geolistrik (sumber : Dokumen Pribadi)

Tabel 6. Pengolahan Data Geolistrik (sumber : Dokumen Pribadi)

3. Pengecekan Data Olahan Shifting Tabel 7. QC tabel Hasil Shifting Data Geolistrik (Sumber: Dokumen Pribadi)

Keterangan : nilai yang dilingkari pada tabel sama

Tabel 8. Hasil Akhir Proses Shifting (Sumber : Dokumen Pribadi)

Setelah dilakukan proses di Microsoft Excel, kemudian melakukan proses selanjutnya dengan menggunakan perangkat lunak Progress .

C. Pengolahan menggunakan perangkat lunak PROGRESS 1. Berdasarkan data olahan, salin AB/2 dan nilai rho apparent data tersebut ke notepad.

Format masukan data pada notepad Jumlah data Nilai AB/2 Nilai Rho

Gambar 10. Data yang dimasukkan ke Progress (Sumber: Dokumen Pribadi) 2. Selanjutnya simpan dokumen dalam format .ind dengan cara File > Save As > Pada kolom file type pilih all file > Tulis nama file .ind , misal TitikA.ind > Save . 3. Selanjutnya buka PROGRESS.exe 4. Set Konfigurasi pada Schlumberger. 5. Pada Jendela Observed Data, buka data .ind yang telah tersimpan. Caranya File > Open (misal : TitikA)

Gambar 11. Data yang dimasukkan ke PROGRESS 6. Setelah dokumen terbuka, pindah ke jendela Forward Modelling dan isi parameter yang tersedia. Masukkan nilai kedalaman pada kolom Depth dan nilai resistivitas pada Kolom Resistivity. Lakukan penyesuaian kurva terhadap plot data semirip mungkin.

Gambar 12. Nilai kedalaman dan resistivitas 7. Selanjutnya lakukan perintah Processing > Forward processing untuk mendapatkan grafik dan banyaknya perlapisan. (catatan: Banyaknya lapisan yang ada tergatung dari banyaknya lekukan pada grafik yang ada ditambah satu atau secara singkat dirumuskan sebagai berikut m = n + 1 dengan m adalah banyak lapisan dan n adalah banyak lekukan kurva). (seperti gambar di atas) 8. Selanjutnya lakukan pemodelan inversi dengan jendela Invers Modelling dengan melakukan Perintah Processing > Invers Processing. Perlu diperhatikan parameter Max

Iteration dan RMS ( Root Mean Sqare) Cut Off. Sebagai pertimbangan, sebisa mungkin nilai RMS yang didapat tidak terlalu besar. Hal ini terkait dengan kesesuaian antara data terhadap kondisi itik yang sebenarnya dan potensi kesalahan (error) baik dalam pengolahan maupun interpretasi data nantinya.

Gambar 13. Invers Modelling 9. Pindah ke jendela Interpreted Data untuk memperoleh hasil akhirnya. 10. Untuk menyimpan data hasil interpetasi lakukan perintah File > Print to file . Hasil akan tersimpan dengan format gambar.

Gambar 14. Hasil akhir interpretasi data di Progress

INTERPRETASI Tujuan interpretasi geolistrik secara umum adalah untuk memperkirakan jenis / litologi, ketebalan dan kedalaman lapisan batuan di bawah permukaan berdasarkan nilai resistivitasnya. Berdasarkan hasil pengukuran, dapat diestimasikan nilai reistivitas

bawah permukaan, dimana nilai resistivitas bergantung pada parameter-parameter geologi seperti kandungan mineral, porositas, dan saturasi batuan. Berikut ini nilai-nilai resistivitas beberapa batuan. Tabel 9. Nilai tahanan jenis batuan (Lowrie & Milsom, 2007)

Secara umum teknik interpretasi pada data VES dibagi menjadi dua macam, yaitu metode manual (menggunakan curve matching) dan metode software (menggunakan software antara lain progress, ataupun IP2win). A. Curve Matching Pada dasarnya tahanan jenis semu untuk struktur berlapis (dengan tahanan jenis dan ketebalan perlapisan diketahui) dapat dihitung secara teoritis dengan menyelesaikan persamaan Laplace untuk potensial listrik dalam koordinat silinder dan pertimbangan syarat – syarat batas. Penyelesaian ini melibatkan fungsi Bassel dan syarat – syarat batas sehingga dinilai sukar dan panjang serta membutuhkan waktu yang lama, untuk mengatasi hal tersebut maka interpretasi dapat dilakukan dengan teknik curve matching. Teknik curve matching merupakan metode mencocokkan kurva tahanan jenis semu hasil pengukuran lapangan dengan kurva tahanan jenis semu yang dihitung secara teoritis. Ada tiga macam kurva yang perlu diperhatikan dalam intepretasi schlumberger dengan metode penyamaan kurva, yaitu : - Kurva Baku ( 2 lapis yang menurun ρ2 < ρ 1 dan naik ρ2 > ρ1) - Kurva Bantu, terdiri dari tipe H, A, K dan Q - Kurva Lapangan  Kurva bantu tipe H Dibentuk oleh 2 lengkung baku, yaitu depan menurun dan belakang naik. Dan terjadi seperti ada 3 lapisan dengan ρ1 >ρ2 <ρ3  Kurva bantu tipe A





Kurva ini mencerminkan harga yang selalu naik. Dibentuk oleh 2 kurva baku, yaitu depan naik dan belakang turun. Sama seperti kurva bantu tipe H, tipe A ini terjadi seperti ada 3 lapisan dengan ρ1<ρ2< ρ3 Kurva bantu tipe K Lengkung kurva ini berbentuk bell (maksimum di tengah ). Dibentuk 2 lengkung baku, yaitu depan naik dan belakang turun. Seperti 3 lapisan dengan ρ1< ρ2 > ρ3 Kurva bantu tipe Q Kurva ini mempunyai harga selalu turun. Dibentuk oleh 2 kurva baku, yaitu depan turun dan belakang juga turun. Seperti 3 lapis dengan ρ1> ρ2 >ρ3 Langkah-langkah pengerjaan dengan cara curve matching adalah sebagai

berikut: 1. Plot nilai a dan rho a pada kertas kalkir dengan skala logaritma, hasil pengeplotan ini merupakan kurva lapangan. 2. Tarik garis hoorizontal pada titik pertama, pada perpotongan ini merupakan ketebalan lapisan pertama dan besar tahanan jenis sebenarnya lapisan pertama 3. Mencocokkan kurva lapangan dengan kurva standar sehingga diperoleh nilai rho2/rho1. 4. Perpotongan kurva standar dengan garis horizontal merupakan ketebalan lapisan kedua dan besar tahanan jenis sebenarnya lapisan kedua dan seterusnya. 5. Tentukan jenis lapisan tanah berdasarkan nilai tahanan jenis dari tabel tahanan jenis batuan B. Progress Progress menggunakan metode optimasi non – linier yang secara otomatis menentukan model inversi tahanan jenis dan interpretasi data untuk struktur bawah permukaan dari data observasi titik sounding hasil survei geolistrik. Program progress didasarkan pada teori curve matching. Program Progress akan memudahkan interpretasi lapisan geologi dengan menampilkkan gambar borlog persumur dari analisis data tahanan jenis yang sebenarnya.

Gambar 15. Contoh Intrepretasi menggunakan Progress Penentuan lapisan batuan diperoleh dari hasil tahanan jenis yang sebenarnya dengan melihat tabel harga tahanan batuan. Penentuan lapisan bantuan dapat juga dilakukan dengan membandingkan harga tahanan jenis sebenarnya dengan hasil dari log, sehingga dari pembandingan itu kita bisa mengetahui tahanan jenis sebenarnya dari bantuan tersebut, harga tahanan jenis bantuannya itu kita jadikan pedoman interprestasi di kawasan daerah itu. C. IP2WIN Dengan program ini kita hanya perlu memasukkan besarnya nilai tahanan jenis semu dari perhitungan sebelumnya, kemudian akan ditampilkan besarnya nilai tahanan jenis yang sebenarnya dan jumlah lapisan bantuan. Berikut merupakan hasil studi kasus pada paper berjudul “Pemetaan Akuifer Air Tanah Di Sekitar Candi Prambanan Kabupaten Sleman Daerah Istimewa Yogyakarta Dengan Menggunakan Metode Geolistrik Tahanan Jenis” oleh Bayu A. Sadjab , As’aria, Adey Tanauma, Jurusan Fisika, FMIPA, Unsrat, Manado. Penelitian dilakukan terhadap 31 titik sounding yang terbagi menjadi 6 lintasan. Setiap lintasan dibuat model struktur lapisan tanah di bawah permukaan. Air tanah yang tersimpan dalam akuifer dapat dieksplorasi dengan studi geofisika menggunakan metode geolistrik. Hasil eksplorasi diolah menggunakan software IP2WIN, menghasilkan model perlapisan bawah permukaan bumi berdasarkan nilai resistivitasnya.

Gambar 16. Hasil pengolahan data menggunakan IP2WIN Hasil interpretasi menunjukkan bahwa daerah diatas diduga memiliki akuifer air tanah dangkal adalah pada titik 7 dengan kedalaman 1 – 5 meter ( warna hitam). Dibawah lapisan ini merupakan lapisan kedap air (warna kuning) sehingga air tanah tertahan diatasnya. Pada titik sounding 5 bukan merupakan lapisan akuifer air tanah dangkal hal ini disebabkan pengambilan data dilakukan pada saat hujan, sehingga diperkirakan air tanah pada titik sounding 5 hanya merupakan air genangan hujan. Rembesan air tanah terlihat sampai pada kedalaman 100 meter (warna biru dan hitam) yang memiliki nilai resistivitas rendah antara 54.4 – 62.2 Ωm, rembesan air berasal dari titik sounding 2 dan 3, dan diperkirakan dibawah titik sounding ini tidak memiliki lapisan kedap air sehingga air tidak tertahan pada lapisan dangkal. Air merembes dan tertahan dilapisan dalam pada titik sounding 2, 3, 4, dan 5. Untuk titik sounding 1 terlihat rembesan air tertahan pada kedalaman 25 – 50 meter (warna hijau) dengan nilai

resistivitas 81, 6 Ωm, air ini diperkirakan sedang bermigrasi menuju akuifer air tanah dalam. LAMPIRAN KURVA BANTU (pola kelengkungan kurva bantu)

Contoh Lengkung Data Lapangan dan Interpretasinya

Lengkung baku untuk struktur dua lapis bila resistivitas lapisan II lebih besar daripada lapisan I

Lengkung baku untuk struktur dua lapis bila resististivitas lapisan II lebih kecil daripada resistivitas lapisan I

Lengkungan bantu tipe H (bowl/pinggan)

Lengkungan bantu tipe K (bell/lonceng)

Lengkungan bantu tipe A (ascending/naik)

Lengkung bantu tipe Q (descending/turun)