Geolistrik (definisi, sejarah, kegunaan, jenis)

METODE GEOLISTRIK

Reskiwijaya*

60400113019

Jurusan Fisika, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Islam Negeri Alauddin Makassar 

A.    PENGERTIAN METODE GEOLISTRIK

Metode geofisika merupakan ilmu yang mempelajari tentang bumi dan pengukurannya baik secara fisik di atas permukaan bumi maupun di bawah permukaan bumi. Geofisika juga mempelajari tentang pengukuran isi bumi, baik yang terlihat maupun yang tidak terlihat secara langsung.

Dalam metode geofisika dikenal pula suatu metode yaitu metode geolistrik. Geolistrik ini merupakan suatu metode yang digunakan untuk menyelidiki keadaan bawah permukaan dengan menggunakan sifat-sifat kelistrikan batuan yang pengukurannya dilakukan dia atas permukaan bumi.

 Metode gaolistrik merupakan suatu metode yang unik karena memiliki beragam metode-metode eksplorasi baik metode dinamis maupun metode statis. Pendugaan geolistrik dilakukan dengan menghantarkan arus listrik ke dalam tanah melalui batang elektroda arus kemudian mengukur beda potensialnya pada elektroda. Hasil pengukuran tahanan jenis dapat diketahui dengan menggunakan hukum Ohm yaitu:

R=V/I

Dimana:

R: tahanan (ohm/mohm)

V: Beda potensial listrik (volt/mvolt)

 I: Beda arus listrik ( ampere/mampere)

Kini aplikasi metode geolistrik semakin berkembang di berbagai bidang ilmu karena pemanfaatan nilai tahanan jenis, diantaranya adalah bidang regional Geologi, Hidrologi/Geohidrologi, geologi teknik, pertambangan, Archeologi, panas bumi, minyak dan sebagainya.

B.     SEJARAH METODE GEOLISTRIK

Perkembangan eksplorasi geolistrik menorehkan sejarah yang paling unik diantara seluruh eksplorasi geofisika, keunikannya terletak pada perkembangan dari metode-metodenya yakni metodenya terbagi-bagi dalam beberapa mazhab (school) namun sumber dasar teori yang dimilikinya sama. Perbedaannya hanya terletak pada tata cara kerja (konfigurasi elektroda, interpretasi), alat yang digunakan (namun sebenarnya tiap alat dapat digunakan untuk mazhab apapun tetapi elektroda yang digunakan mempengaruhi daya penetrasi alat yang disebabkan oleh perbedaan konfigurasinya) dan data prossessing.

Pelopor yang mula-mula memakai cara geofisika maksud eksplorasi adalah

·         Gray dan Wheeler tahun 1720 (pengukuran yang dilakukan yaitu pengukuran terhadap batuan dan mencoba membakukan tebal konduktivitas batuan).

·         Watson tahun 1746 (menemukan bahwa tanah merupakan konduktor dengan mengamati titik-titik diantara dua elektroda arus yang dipotong dengan jarak 2 mil, bervariasi akibat adanya perbedaan kondisi geologi setempat).

·         Robert W. Fox tahun 1789-1877 (dijuluki sebagai Bapak Metode Geolistrik, karena beliau yang pertama kali mempelajari hubungan sifat-sifat listrik dengan keadaan geologi, temperatur, terrestrial electric dan geothermal).

·          Perkembangan dilakukan secara bertahap oleh beberapa ahli yaitu W. Skey (1871), Charles Matteucci (1847), Cart Barus (1882), Brown (1891), Bernfield (1897), Gottchalk (1914) dan R.C. Wells dan George Ottis (1914).

·         Conrad Schlumberger dan R.C. Well memberikan perkembangan yang sedikit berbeda, dimana geolistrik berkembang di dua benua dengan cara dan sejarah yang berbeda akan tetapi diujung perkemnbangannya kedua mazhab ini bertemu kembali, terutama dalam penggunaan konsep matematika yang diterapkan pada teori interpretasi.

Sedangkan perkembangan peralatannya dimuali dari peralatan geolistrik yang berada dalam truk sampai pada alat geolistrik yang memiliki ukuran sebesar tas kecantikan. Pada abad ke 20 pengolahan data untuk tahanan jenis juga berkembang yaitu Orellan E. dan Mooney H.M., (1996), Bhattachary P.K. dan Patra H.P., (1968), Rijkkswaterstaat, Netherlan (1975) dan Zohdy, A.A.R (1975) membuat kurva baku dan kurva tambahan. Perkembangan dalam penafsiran lengkungan tahanan jenis dengan pembuatan perangkat lunak dilakukan mulai dari Matching Curve sampai perangkat lunak VESPC, RESINT 53, GRIVEL, RESIX dan IP2Win.

C.     KEGUNAAN METODE GEOLISTRIK

Metode geolistrik ini memilki banyak kegunaan diantaranya adalah untuk mengetahui karakteristik lapisan batuan di bawah permukaan yang mencapai kedalaman 300 m, yang memungkinkan ditemukannya suatu lapisan akuifer, geolistrik juga dapat mendeteksi adanya lapisan tambang yang mempunyai kontraks resistivitas dengan lapisan batuan pada bagian atas dan bawahnya, juga dapat mendeteksi adanya panas bumi di bawah permukaan dan lain sebagainya.

D.    JENIS-JENIS METODE GEOLISTRIK

1.      Resistivitas (tahanan jenis)

Metode geolistrik tahanan jenis adalah salah satu metode yang terdapat dalam bidang geofisika. Dengan menggunakan metode ini kita dapat mengetahui kondisi/keadaan lapisan geologi di bawah permukaan bumi, seperti halnya lapisan akuifer yang merupakan suatu lapisan yang di dalamnya tersusun oleh batuan dengan porisitas dan permeabilitas yang tinggi. Pada metode ini pengukuran arus  dilakukan dengan menginjeksikan arus listrik ke dalam bumi malalui dua buah elektroda arus dan pengukuran beda potensial dilakukan melalui dua buah elektroda potensial. Dari hasil pengukuran yang didapatkan yakni untuk hasil dari pengukuran arus dan beda potensial listrik maka variasi harga resistivitas pada lapisan permukaan bumi di bawah titik ukur  (Sounding Point) dapat dihitung. Jika ditinjau dari tujuan penyelidikan, metode ini dibagi menjadi dua yaitu mapping dan sounding. Metode resistivitas yang bertujuan untuk mempelajari atau menyelidiki resistivitas lapisan bawah permukaan secara horizontal disebut sebagai metode resistivitas mapping sedangkan yang mempelajari secara vertikal disebut sebagai metode resistivitas sounding. Pada metode ini dikenal berbagai konfigurasi, diantaranya adalah:

a.       Konfigurasi Schlumberger

Konfigurasi Schlumberger termasuk jenis konfigurasi resistivitas sounding, konsep untuk konfigurasi Schlumberger adalah

·           Pengukuran dilakukan secara vertikal untuk memperoleh informasi mengenai variasi resistivitas.

·           Pengukuran dilakukan hanya pada satu titik tetap (titik sounding) dengan spasi elektroda yang divariasikan.

·           Data resistivitas semu sebagai fungsi spasi elektroda.

Hasil interpretasi yang diperoleh adalah sebagai berikut:

              

b.        Konfigurasi Wenner

               

·         Pengukuran dilakukan untuk memperoleh informasi mengenai variasi resistivitas secara 2-D atau 3-D.

·         Resistivity mapping dengan variasi spasi elektroda cukup banyak (n >>)

·         Aspek akuisisi data otomatis +pemodelan data (inverse)

Hasil interpretasi yang diperoleh adalah sebagai berikut

     

c.         Konfigurasi dipole-dipole

              

2.      Metode Geolistrik Polarisasi Terimbas (IP/ Inducen       polarization Method)

Prinsip kerja dari metode ini adalah arus listrik yang diinjeksikan ke dalam permukaan bumi diputuskan. Setelah dilakukan pemutusan arus listrik terlihat bahwa beda potensial antara kedua elektroda tidak langsung menunjukkan angka nol, tetapi dalam selang waktu tertentu arus akan turun secara perlahan-lahan. Sebaliknya ketika arus dihidupkan dalam selang waktu yang sama maka beda potensial akan kembali pada posisi semula. Reaksi Elektrokimia pada bidang batas antar mineral-mineral logam dan larutan dalam batuan sangat menentukan gejalah polarisasi terimbas dalam batuan yang termineralisasikan. Gejalah IP ini dapat dilakukan dengan cara mengalirkan arus terkontrol melalui bahan yang akan diselidiki. Ada beberapa cara pengukuran IP yang dapat dilakukan diantaranya adalah sebagai berikut:

·       Pengukuran Domain Waktu

                        Pengukuran ini dilakukan dengan cara pulsa arus listrik yang berbentuk persegi panjang dialirkan ke dalam tanah.

·       Pengukuran Domain Frekuensi

Dasar dalam pengukuran frekuensi adalah frekuensi berbanding terbalik dengan waktu, jadi untuk mempolarisasikan suatu bahn dengan arus listrik imbas ke suatu tingkat  tertentu dibutuhkan waktu tertentu tergantung jenis bahannya, sehingga perbedaan respon tegangan dengan pemberian arus listrik dengan frekuensi yang berbeda mencerminkan sifat polarisasi dari suatu bahan.

3.      Metode Geolistrik Potensial Diri (SP/Self Potential Method)

Metode ini agak berbeda diantara metode yang lain, jika metode-metode yang sebelumnya dilakukan dengan menginjeksikan arus listrik, lain halnya dengan metode ini, yakni pengukuran dilakukan tanpa menginjeksikan arus listrik lewat permukaan tanah, perbedaan potensial alami tanah diukur melalui dua titik permukaan tanah. Potensial yang dapat diukur berkisar antara beberapa millivolt (mV) hingga satu volt. Metode potensial diri merupakan suatu metode geofisika yang memiliki prinsip kerja mengukur tegangan statis alam yang berada pada kelompok titik-titik permukaan tanah. Komponen rekaman data potensial diri yang diperoleh dari lapangan merupakan gabungan dari tiga komponen yang memiliki panjang gelombang yang berbeda, yaitu TE, SPN dab SPR.

DAFTAR PUSTAKA

http://aefnurmuhammad.blogspot.co.id/2014/08/geolistrik-makalah.html (Diakses tanggal 16 Maret 2016).

http://www.scribd.com/doc/180119178/makalah-geolistrik#scribd (Diakses tanggal 16 Maret 2016).

https://ardandipoldipol.wordpress.com/phisic/geophisic/geolistrik/macam-macam-metode-geolistrik/ (Diakses tanggal 17 Maret 2016).

http://harlona.blogspot.co.id/2013/05/pengertian-metode-geolistrik.html (Diakses tanggal 17 Maret 2016).