Eksplorasi Geofisika Dengan Metode Resistivitas

     Salah satu metoda yang digunakan dalam explorasi bawah permukaan adalah metode geofisika. Pemanfaatan metode geofisika untuk explorasi bawah permukaan dilakukan untuk mendapatkan gambaran secara kuantitatif dan kualitatif kondisi bawah permukaan sesuai dengan sifat fisika yang digunakan dalam metode terkait. Berbagai sifat fisika yang dimiliki oleh material bawah permukaan dimanfaatkan untuk mendapatkan anomali bawah permukaan sebagai target explorasi yang dilakukan.

     Metode geofisika banyak digunakan terutama untuk explorasi bawah permukaan baik dalam geoteknik, explorasi mineral, pemetaan sumberdaya air, dan lain sebagainya. Diantara metode geofisika yang banyak dimanfaatkan adalah, metoda resistivitas (resistivity) / geolistrik, seismik, gaya berat (gravity), magnetik, radar dan lain sebagainya.

     Metode geofisika yang banyak digunakan untuk explorasi bawah permukaan adalah metoda resistivitas. Metoda ini memanfaatkan sifat kelistrikan material bawah permukaan untuk mendapatkan anomali dan sebaran sifat kelistrikan bawah permukaan. Metode ini efektif digunakan untuk pemetaan dangkal dan menengah.

     Terdapat beberapa metoda dalam pemanfaatan sifat kelistrikan bumi,  antara lain:

  • Resistivitas (Tahanan Jenis/Resistivity);
  • Self Potensial (Potensial Diri/SP);
  • Induced Polarization (IP);
  • Very Low Frequency (VLF);
  • Magnetotelluric (MT);
  • Arus Telluric (AT);
  • Elektro-Magnetik (EM), dan lain-lain.

     Penyelidikan resistivitas banyak digunakan pada kegiatan-kegiatan sebagai berikut:

  • Regional Geologi : struktur, stratigrafi, sedimentologi dan lain-lain
  • Hidrogeologi        : muka air tanah, aquifer, intrusi air asin dan lain-lain
  • Geologi Teknik     : struktur geologi, konstruksi, porositas batuan, dll.
  • Pertambangan      : penyebaran mineral deposit, potensi bahan galian.
  • Arkeologi               : candi terpendam dan lain-lain.
  • Geothermal           : kedalaman, penyebaran, low resistivity dan lain-lain.
  • Minyak & Gas        : struktur, oil-water contact, well logging geophysics.

     Penyelidikan resistivitas dilakukan atas dasar sifat fisika batuan terhadap arus listrik, dimana setiap batuan yang berbeda akan mempunyai harga tahanan jenis yang berbeda pula. Hal ini tergantung pada beberapa faktor, diantaranya umur batuan, kandungan elektrolit, kepadatan batuan, jumlah mineral yang dikandungnya, porositas, permeabilitas dan lain sebagainya.

     Berdasarkan hal di atas, apabila arus listrik searah (Direct Current) dialirkan ke dalam bumi melalui dua buah elektroda arus C1 dan C2, kemudian diukur beda potensial yang ditimbulkan oleh adanya aliran arus tersebut pada dua buah elektroda potensial P1 dan P2, maka akan diperoleh harga tahanan jenis semu (ρa).

Figure 1. Konfigurasi Dasar Elektroda Metoda Resistivitas
Figure 1. Konfigurasi Dasar Elektroda Metoda Resistivitas

Dengan beberapa kondisi geologi di lapangan, berikut ada beberapa konfigurasi elektroda untuk mempermudah dalam pelaksanaan akuisisi data :

Figure 2. Konfigurasi Elektroda dan Faktor Geometrinya (Loke,2004)
Figure 2. Konfigurasi Elektroda dan Faktor Geometrinya (Loke,2004)

Dari injeksi arus (i) yang dilakukan, didapatkan beda potensial (V) di titik lain, sehingga akan didapatkan nilai resistivity (ρa) :

                                                                                       ρa = k V / I

dimana k adalah faktor geometri yang bergantung kepada susunan elektroda yang digunakan.

Dari hasil pengukuran didapatkan nilai R sebagai V/I, sehingga akan didapatkan :

                                                                                          ρ= k R

dimana nilai resistivitas yang terukur adalah nilai resistivitas semu, untuk mendapatkan nilai resistivitas sebenarnya dilakukan pengolahan dan perhitungan data inversi secara manual maupun menggunakan software.

Aliran arus listrik di dalam batuan/mineral dapat digolongkan menjadi tiga macam, yaitu :

  1. Konduksi elektrolitik yang terjadi jika batuan/mineral mempunyai banyak elektron bebas sehingga arus listrik yang dialirkan dalam batuan oleh elektron-elektron bebas tersebut;
  2. Konduksi elektrolitik terjadi jika batuan/mineral bersifat porous dan pori-porinya terisi oleh cairan elektrolitik;
  3. Konduksi dielektrik terjadi jika batuan/mineral bersifat dielektrik terhadap aliran arus listrik dimana pada kasus ini terjadi polarisasi saat batuan dialiri arus listrik.

 

Daftar Pustaka

Haerudin, Nandi. dkk. 2008.  Metode Geolistrik Untuk Menentukan Penyebaran  Fluida  Geothermal di Daerah Potensi Panas Bumi Gunung  Rajabasa Kalianda Lampung Selatan Prosiding Seminar Nasional Sains dan Teknologi II-2008. ISBN: 978-979-1165-74-7. Lampung: Universitas Lampung

Sismanto dan Zaman., M. Tanwiruz. 2005.  Penyelidikan Penyebaran Batuan Situs  Purbakala Candi Morangan
dengan Metode Resistivitas
.

Taib,M.I.T., 2004., Eksploras Geolistrik,  Diktat Kuliah Metoda Geolistrik, Departemen Teknik Geofisika, ITB,
Bandung.

Telford, W.M., Gedaart, L.P. & Sheriff, R.E. (1990). Applied Geophysics. New York: Cambridge.

 

Penulis : Ridho Fahmi Alifudin – Teknik Geofisika ITS 2012

Himpunan Mahasiswa Geofisika Indonesia

HMGI

Shares