METODE GEOLISTRIK

Hello, kembali lagi  nih di postingan geofisika 👋🏻
Pada postingan kali ini kita kan bahas mengenai metode elektrik nih, yang pada dasarnya terdiri dari 3 metode utama yaitu resistivity, spontaneous-polarization (SP), induced-polarization (IP), dan inductive-electromagnetic. Tetapi untuk pembahasan kali ini kita akan fokus pada salah satu metode saja yaitu metode resistivitas atau yang kita kenal dengan metode geolistrik resistivitas.
Penasaran? Simak sampai habis yaa!

Metode resistivitas merupakan salah satu dari kelompok metode geolistrik yang digunakan untuk mempelajari keadaan bawah permukaan dengan cara mempelajari sifat aliran listrik di dalam batuan di bawah permukaan bumi (Telford., 1990). Pada keadaan tertentu, pengukuran bawah permukaan dengan arus yang tetap akan diperoleh suatu variasi beda tegangan yang berakibat akan terdapat variasi resistansi yang akan membawa suatu informasi tentang struktur dan meterial yang dileawatinya. Prinsip ini sama halnya dengan menganggap bahwa material bumi memiliki sifat resistiv atau seperti perilaku resistor, dimana material-materialnya memiliki kemampuan yang berbeda dalam menghantarkan arus listrik. Prinsip dasar metode geolistrik berpedoman pada hukum Ohm yang menggambarkan hubungan antara kuat arus listrik, beda potensial , yaitu :

Di mana V adalah beda potensial (Volt), I adalah kuat arus listrik (Ampere), dan R adalah hambatan (Ohm). Metode ini  umumnya menggunakan setidaknya empat buah elektroda. Dua buah elektroda arus atau Current Dipole (C₁ C₂) dan dua elektroda potensial atau Potential Dipole (P₁ P₂). Skema injeksi arus dapat dilihat pada gambar 1

• Resistivitas Semu

Resistivitas merupakan hasil pengukuran geolistrik yang diperoleh dengan asumsi bumi bersifat homogen isotropis sehingga nilai resistivitas yang terukur merupakan nilai resistivitas yang sebenarnya. Akan tetapi, berdasarkan data lapangan yang diperoleh bumi tidak bersifat homogen sehingga harga resistivitasnya merupakan rata-rata dari harga resistivitas formasi yang dilalui arus listrik atau biasa disebut denga resisitivitas semu yang nilainya bergantung pada spasi elektroda yang digunakan.Adapun persamaan resisitivitas semu dapat dirumuskan sebagai berikut :

• Konfigurasi Elektroda

Model konfigurasi yang digunakan dalam metode geolistrik resisitivitas ada beberapa macam, antara lain Konfigurasi Wenner Alpha, Wenner-Beta, Wenner Gamma, Dipole-dipole, Pole-dipole, Wenner-Schlumberger, Schlumberger dan lain-lain. Konfigurasi ini digunakan untuk membantu mendeteksi lapisan batuan non-homogen pada permukaan dengan cara membandingkannilai resisitivitas semu yang terjadi ketika perubahan jarak elektroda MN/2.

• Konfigurasi Wenner

Konfigurasi Wenner merupakan salah satu konfigurasi dalam ekplorasi Geofisika dengan susanan elektroda terletak dalam satu garis yang simetris terhadap titik tengah.

Konfigurasi elektroda Wenner memiliki nilai faktor geometri:

dengan :
a = jarak antara elektroda

• Konfigurasi Wenner-Schlumberger

Konfigurasi elektroda Wenner-Schlumberger dapat dilihat pada gambar 3

Faktor geometri dari konfigurasi elektroda Wenner-Schlumberger adalah:

dengan :
a = jarak antara elektroda P₁ dan P₂
r = perbandingan jarak antara elektroda C₁ dan P₁ dengan P₂ dan C₂

• Konfigurasi Dipole-dipole

Konfigurasi elektroda Dipole-dipole memiliki nilai faktor geometri K:

dengan:

n          = jumlah jarak 
a          = jarak elektroda terkecil
na        = spasi antar elektroda

Metode Vertical Electrical Sounding (VES) 1D. Ada dua jenis metode geolistrik resisitivitas, yaitu Horizontal Profilling (HP) atau mapping dan Vertical Electrical Sounding (VES) atau pengukuran kedalaman. Mapping merupakan metode yang mempelajari resisitivitas lapisan bawah permukaan yang bermacam-macam secara horizontal. Dimana jarak spasi antar elektroda yang digunakan tetap pada semua titik sounding  di permukaan bumi. Sedangkan sounding merupakan metode yang bertujuan untuk mempelajari resistivitas batuan di bawah permukaan yang bermacam-macam secara vertikal.  Pada titik sounding pengukuran dilakukan dengan cara mengubah-ubah jarak elektroda dari jarak elektroda yang terkesil sampai terbesar secara bertahap. Dengan adanya jarak antar elektroda yang semakin besar, maka semakin dalam lapisan batuan yang dapat terdeteksi. Adapun distribusi horizontal dan vertikal tahanan jenis di volume batuan disebut penampang geolistrik.

Hasil yang diperoleh dari melakukan pengukuran Vertical Electrical Sounding berupa kurva resistivitas. Kurva Vertical Electrical Sounding dapat membantu memudahkan untuk merepresentasikan hasil interpretasi tabel nilai resisitivitas sebenarnya. Hubungan antara susunan dan jenis material yang ada dibawah permukaan bumi terhadap variabel VES akan lebih mudah dipahami melalui hasil representasi yang diperoleh dari tabel nilai resistivitas sebenarnya yang ada pada kurva VES (Utari, 2020).

Pencitraan 2D geolistrik resistivitas dapat diperoleh dengan mengitegrasikan teknik Vertical Electrical Sounding (VES) dengan penampang (profil) elektrik. Hal ini melibatkan pengukuran resistivitas semu di sepanjang garis ditempatkannya elektroda. Prosedur ini diulang sebanyak kombinasi dari posisi elektroda arus dan potensial seperti yang didefinisikan oleh konfigurasi survei. Pencitraan resistivitas 2D dapat dilihat sebagai Continuous Vertical Electrical Sounding (CVES) di mana sejumlah VES dilakukan dalam kotak yang digabung bersama-sama atau sebagai kombinasi dari penampang dengan meningkatkan jarak elektroda. Metode resistivitas 2-Dimensi (2D) biasanya dilakukan dengan menggunakan sejumlah besar elektroda yang terhubung ke kabel multi-core. Untuk sistem dengan sejumlah elektroda, daerah yang dicakup oleh survei dapat diperpanjang sepanjang garis survei menggunakan teknik roll-along. Hal ini dapat dicapai dengan memindahkan salah satu kabel di ujung garis beberapa unit elektroda yang berjarak, setelah menyelesaikan urutan pengukuran. Sejumlah konfigurasi telah digunakan dalam pencatatan data lapangan resistivitas 2D geolistrik, masing-masing cocok untuk situasi geologi tertentu.

Nah Sahabat Geophysic seperti biasa Geofisika cuma teori tanpa ngolah data akuisisi ibaratnya kaya masakan tampa garam, hambar, kurang-kurang gimana gitu hehe. So, mimin kasih contoh pengolahan hasil akuisisi dipekan selanjutnya yaaa, see you…

Referensi : Telford, W. M. (1990). Applied Geophysics Second Edition. New York: Cambridge University.

Divisi Penelitian dan Pengembangan
Departemen Keilmuan
Divisi Pusat Data
Departemen Media, Informasi dan Komunikasi
BPH HMTG Mayapada 2021