Geolistrik 2 Dimensi

Pendugaan Kandungan Mangan Dengan Metode Geolistrik Resistivitas Mapping (2-D)

Jurusan Fisika, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Jember

ABSTRACT

Geophysics is a knowledge that concern about structural and composition in subsurface. Geophysics has some methods to explore the condition of subsurface which are : seismic, gravity, geomagnetic, and geoelectricity. Geoelectricity is one of geophysics method that focused in some parameter like resistivity properties in the earth. Technique of geoelectricity itself divided into mapping and sounding. The experiment is using mapping. For electroda array, the experiment uses Wenner-Schlumberger array because this array is sensitive to lateral variation. From the experiment obtained that RMS error is 49,4% and the number iteration is 5.

Keywords : geophysics, geoelectricity, mapping, Wenner-Schlumberger array.

BAB 1. PENDAHULUAN

1.1  Latar Belakang

Dalam pelaksanaan acara eksplorasi sumber daya alam harus di dukung dengan metode-metode yang tepat, cepat, dan akurat. Selain itu, besarnya biaya observasi juga merupakan pertimbangan yang penting dalam penerapan metode-metode yang menunjang acara eksplorasi tersebut. Salah satu metode eksplorasi yang biasa dipakai yakni metode geolistrik. Metode geolistrik merupakan salah satu metode geofisika yang mempelajari sifat pemikiran listrik di dalam bumi dan bagaimana cara mendeteksinya di permukaan bumi. Dalam hal ini meliputi pengukuran potensial dan arus listrik yang terjadi, baik secara alamiah maupun tanggapan injeksi arus di dalam bumi. Ada beberapa macam hukum / konfigurasi pendugaan lapisan bawah permukaan tanah dengan geolistrik ini, antara lain : Wenner, Schlumberger, dipole-dipole dan lain sebagainya. Prosedur pengukuran untuk masing-masing konfigurasi bergantung pada variasi resistivitas terhadap kedalaman yaitu pada arah vertical (sounding) atau arah horizontal (mapping).

Praktikum kali ini yakni Pendugaan Kandungan Mineral Mangan Dengan Metode Resistivitas Mapping 2 Dimensi (2D) Menggunakan Konfigurasi Wenner - Schlumberger. Pengukuran resitivitas dengan teknik mapping merupakan metode resistivitas yang bertujuan untuk mempelajari variasi tahanan jenis lapisan bawah permukaan secara horizontal. Pada teknik ini dipergunakan konfigurasi elektroda yang sama untuk semua titik pengamatan di permukaan bumi. Mengingat jarak antar elektroda untuk memilih kedalaman pemeriksaan maka pada teknik mapping pengukuran dilakukan dengan jarak elektroda tetap. Metode resistivitas ini sanggup dipakai dalam eksplorasi mineral mangan sebab sifat resistivitas batuan yang sangat dipengaruhi oleh kandungan mineralnya. Maka pada praktikum kali ini memakai konfigurasi wenner - schlumberger sebagai pendugaan lokasi mineral mangan dengan pemodelan data berupa 2 dimensi.

Dalam praktikum ini, pemodelan fisis dilakukan dalam sebuah wadah kayu dengan panjang 2,5 m, lebar 1,5 m, dan tinggi 0,5 m. Sebagai media permukaan digunakan pasir dan tanah liat. Pengukuran dilakukan dengan memakai 4 buah elektroda, yakni 2 elektroda arus dan 2 elektroda potensial. Pada media tersebut kemudian diinjeksikan arus dan diukur arus maupun potensialnya. Setelah didapat data berupa arus dan beda potensial kemudian diolah memakai software Res2dinv. Dengan software Res2dinv data keluaran akan berupa grafik 2 dimensi.

1.2  Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang diatas, timbul permasalahan dalam praktikum ini yaitu ada tidaknya mineral mangan pada lintasan pengukuran.

1.3  Tujuan

Praktikum ini bertujuan untuk mengetahui ada tidaknya mineral mangan pada lintasan pengukuran. 

1.4   Manfaat

Setelah melaksanakan praktikum, maka manfaat yang diperlukan yakni sanggup memberi informasi tentang lokasi atau letak material geologi dalam hal ini berupa mineral mangan yang terkandung dalam suatu lintasan, mendapatkan model 2 dimensi dari data wenner - schlumberger dan lebih efisien serta ekonomis tenaga sebab pengukuran dilakukan secara skala laboratorium. Sehingga nantinya sanggup dipakai untuk penentuan banyak sekali kandungan material geologi bawah permukaan bumi.

BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Pengertian Metode Geolistrik Resistivitas

 Metode geolistrik resistivitas atau tahanan jenis yakni salah satu dari jenis metode geolistrik yang dipakai untuk mempelajari keadaan bawah permukaan dengan cara mempelajari sifat pemikiran listrik didalam batuan dibawah permukaan bumi.Dimana disini meliputi besaran medan potensial medan elektromagnetik yang diakibatkan oleh pemikiran arus listrik secara alamiah(pasif) maupun secara buatan aktif. Pengunaan metode geolistrik pertama kali dipakai oleh conrad schlumberger pada tahun 1912. Geolistrik merupakan salah satu metode geofisika untuk mengetahui perubahan resistivitas lapisan watu dibawah permukaan tanah dengan cara mengalirkan arus listrik DC yang mempunyai tegangan tinggi kedalam tanah. Injeksi arus listrik ini memakai 2 buah elektroda arus A dan B yang ditancapkan ke dalam tanah dengan jarak tertentu. Semakin panjang jarak elektroda arus AB akan menjadikan arus listrik sanggup menembus lapisan batuan lebih dalam(Reynold, 1998).

2.2 Konfigurasi Wenner - Schlumberger

Metode geolistrik mempunyai beberapa model konfigurasi salah satunya yakni konfigurasi wenner – schlumberger. Konfigurasi ini merupakan modifikasi dari bentuk konfigurasi Wenner dan konfigurasi Schlumberger sanggup dipakai pada sistem konfigurasi yang memakai hukum spasi yang konstan dengan catatan faktor untuk konfigurasi ini yakni perbandingan jarak antara elektroda C₁-P₁ dan C₂-P₂ dengan spasi antara elektroda P­₁-P₂. Dimana, a yakni jarak antara elektroda P₁-P₂. Konfigurasi ini secara efektif menjadi konfigurasi Schlumberger ketika faktor n menjadi 2 dan seterusnya. Sehingga ini sesungguhnya merupakan kombinasi antara konfigurasi Wenner-Schlumberger yang memakai spasi elektroda yang konstan. 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 hingga pada elektroda terakhir, kemudian jarak antara elektroda P₁-P₂ ditingkatkan menjadi 3a. Konfigurasi ini mempunyai faktor geometri . Susunan elektroda untuk konfigurasi wenner – schlumberger sanggup dilihat pada gambar 2.1.

Gambar1 Susunan elektroda untuk Konfigurasi Wenner – Schlumberger

2.3 Nilai Resistivitas

Nilai resistivitas sesungguhnya (ρ) diperoleh menurut resistivitas semu (ρa). Hubungan antara nilai resistivitas sesungguhnya (ρ) dan nilai resistivitas semu (ρa) merupakan kekerabatan yang kompleks. Nilai resistivitas sesungguhnya (ρ) diperoleh melalui melalui proses inversi nilai resistivitas semu (ρa). Inversi dalam Res2dinv merupakan proses pemodelan nilai resistivitas sesungguhnya (ρ) menurut nilai resistivitas semu (ρa). Nilai resistivitas beberapa mineral sanggup dilihat pada table 2.1.  

Tabel 2.1 Nilai resistivitas dari material Geologi

(Telford, 1990).

2.4 Pengolahan Data Dengan Software Res2dinv

Pengolahan data resistivitas sanggup dilakukan dengan memakai komputer dan software Res2Dinv. Software Res2DInv memakai algoritma Least Square saat proses inversi dilakukan. Algoritma Least Square dalam software Res2DInv terdiri atas dua macam algoritma yaitu:

1.                  Standard Smoothness-Constrain Least Square Inversion, dipakai untuk zona dengan batas antar material cenderung gradual atau tidak mempunyai kontak yang tajam.

2.                  Robust Constrain Least Square Inversion, dipakai untuk zona dengan batas kontak antar material yang tajam contohnya zona patahan atau kontak batuan intrusif-lapisan mineral logam (Santoso, 2002).

Hasil inversi merupakan model distribusi nilai resistivitas material bawah permukaan Bumi yang sanggup disebut resistivity pseudosection atau inverse model resistivity section. Model yang diperoleh melalui proses inversi akan selalu mempunyai nilai residual error atau root mean squared error (RMSE). Iterasi sanggup dilakukan beberapa kali untuk menurunkan nilai error yang ada. Iterasi merupakan proses perhitungan ulang dari data yang dimasukkan dalam fungsi matematis yang sama secara berulang-ulang untuk memperoleh hasil yang diinginkan (Loke,1999).