ABSTRAKIDENTIFIKASI KEBERADAAN BATUBARA MENGGUNAKAN METODE
GEOLISTRIK KONFIGURASI DIPOLE-DIPOLE DAERAH TANJUNG AGUNG UTARA DAN
TELUK KIJING KABUPATEN MUSI BANYUASIN SUMATERA SELATAN
Lena Maria AidaProgram Studi Teknik Geofisika Fakultas Teknologi
Mineral Universitas Pembangunan Nasional Veteran Yogyakartae-mail:
[email protected]
Abstrak
Penelitian pendugaan penyebaran batubara dengan metode
geolistrik konfigurasi dipol-dipole daerah Tanjung Agung Utara dan
Teluk Kijing, Kabupaten Musi Banyuasin, Sumtera Selatan telah
dilakukan. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengidentifikasi
keberadan dan kedalaman batubara berdasarkan penampang
resistivitas.Pengukuran menggunakan konfigurasi dipole-dipole
sebanyak 11 lintasan dengan panjang 200 m. Pengolahan data
menggunakan perangkat lunak Res2dinv. Berdasarkan studi literatur
dan hasil pengolahan data nilai resistivitas batubara di daerah
penelitian >750 m. Batubara dijumpai pada kedalaman 35-42 m.
Setelah dilakukan pemodelan 2D untuk memperjelas pola penyebaran
batubara dibuat model 3D menggunakan perangkat lunak Rockwork 14.
Pola penyebaran batubara di daerah penelitian hampir ke seluruh
bagian namun cenderung ke timur dan tenggara.
Kata kunci:
Batubara,Geolistrik,Resistivitas,Dipole-dipole,Cekungan Sumatera
Selatan
Abstract
This research concerning to identification of coals distribution
using geoelectric method dipole-dipole configuration in Tanjung
Agung Utara and Kijing Bay, Banyu Asin District, South Sumatera.
The main purpose of this research to identified the location and
depth of coal based on resistivity map.The measure using 11 lines
of dipole-dipole configuration with length 200m. The processing
using Res2dinv. Based on the literature and result of processing
data resistivity in the target zone around 750 m. Coal can be
detected on depth 35-42 m. 3D modelling is used to identified the
distribution clearly using Rockwork 14. The pattern of coals spread
in the target zone tends to the east and south east.Keyword : Coal,
Geoelectric, Resistivity, Dipole-dipole, South Sumatera Basin
1
1.1. Pendahuluan
Cekungan Sumatera Selatan mengalami sedimentasi sejak awal
Tersier sampai dengan Kuarter. Periode pertama adalah fase
transgresi yang mengahasilkan formasi Talang Akar dan Gumai,
periode kedua merupakan fase regresi menghasilkan Formasi Air
Benakat, Muara Enim dan Kasai. Evaluasi terhadap keadaan geologi
daerah Tanjung Agung Utara dan Teluk Kijing Kabupaten Musi
Banyuasin Sumatra Selatan diketahui bahwa endapan batubara hanya
ditemukan pada Formasi Muara Enim yang bertindak sebagai satuan
batuan batubara (Sukardi dan Suriyana, 1999).
Batubara adalah bahan bakar hidrokarbon yang terbentuk dari
tetumbuhan dalam lingkungan bebas oksigen dan terkena pengaruh
panas serta tekanan yang berlangsung lama sekali. Secara garis
besar batubara terdiri dari zat organik, air dan bahan mineral.
Metode geofisika adalah salah satu metode yang dapat digunakan
dalam eksplorasi batubara dalam upaya untuk mengetahui keberadaan
karakteristik batubara di bawah permukaan sehingga dalam proses
penambangan diharapkan akan tepat sasaran. 1.2. Rumusan Masalah
Adapun rumusan masalah pada penelitian ini adalah bagaimana pola
distribusi resistivitas bawah permukaan dengan menggunakan metode
geolistrik resistivity 2D di daerah Tanjung Agung Utara dan Teluk
Kijing Kabupaten Musi Banyuasin Sumatra Selatan.
1.3. Maksud Dan Tujuan
Maksud dari penelitian ini adalah untuk mendapatkan data dan
informasi tentang potensi batubara khususnya didaerah
penelitian.Tujuan dari penilitian ini adalah untuk
mengindentifikasikan keberadaan batubara pada daerah penelitian,
dengan cara:1. Untuk mengetahui keberadaan karakteristik batubara
berdasarkan nilai resisitivitas pada daerah penelitian.2. Untuk
mengetahui kedalaman batubara berdasarkan pemodelan 2D resistivitas
di bawah permukaan.3. Untuk memodelkan sebaran nilai resistivitas
batubara terduga secara 3D.
1.4. Batasan Masalah
Batasan masalah yang digunakan meliputi :
1. Luas area penelitian 25 x 25 m dengan spasi elektroda adalah
5 m.2. Penelitian ini dilakukan didaerah Tanjung Agung Utara dan
Teluk Kijing Kabupaten Musi Banyuasin Sumatra Selatan. 3.
Penelitian ini menggunakan metode geolistrik tahanan jenis
konfigurasi dipole-dipole untuk identifikasi keberadaan
batubara.
1.5. Lokasi dan Waktu PenelitianPenelitian dilakukan di
Universitas Pembangunan Nasional Veteran Yogyakarta tanggal 25
Oktober 2013 26 November 2014, dengan daerah objek penelitian yaitu
Tanjung Agung Utara dan Teluk Kijing Kabupaten Musi Banyuasin
Sumatra selatan (Gambar 1.1)
Daerah penelitianGambar 1.1Peta lokasi penelitian (Mangga,
1993)
2.1. Geologi RegionalCekungan Sumatera Selatan merupakan salah
satu diantara tiga cekungan utama di Sumatera, yaitu cekungan
Sumatera Utara, cekungan Sumatera Tengah dan cekungan Sumatera
Selatan menurut (Heidrick and Aulia 1993), cekungan Sumatera
Selatan dibagi menjadi 4 sub-cekungan yaknisub-cekungan Jambi,
sub-cekungan Palembang Tengah dan sub-cekungan Palembang
Selatan.
Daerah penelitianCekungan sumatera selatanGambar 2.1. Pembagian
Cekungan Sumatera Selatan (Heidrick and Aulia 1993)
2.2. Stratigrafi Regional Cekungan Sumatera SelatanStratigrafi
umum Cekungan Sumatera Selatan pada umumnya dapat dikenal suatu
daur besar (megacycle) yang terdiri dari suatu transgresi yang
diikuti regresi. Formasi yang terbentuk dalam fase transgresi
dikelompokkan menjadi Kelompok Telisa (Formasi Lahat, Formasi
Baturaja dan Formasi Gumai). Sedang yang terbentuk dalam fase
regresi dikelompokkan menjadi kelompok Palembang (Formasi Air
Benakat, Formasi Muara Enim dan Formasi Kasai).
Gambar 2.2. Kolom statigrafi dan tektonik regional Sumatera
Selatan (De Coster,1974)
2.3. Metode GeofisikaMetode geolistrik resistivitas (tahanan
jenis) adalah salah satu metode geolistrik yang digunakan untuk
mempelajari keadaan bawah permukaan dengan cara mempelajari sifat
aliran listrik di dalam batuan di bawah permukaan bumi. Metode
resistivitas umumnya digunakan untuk eksplorasi dangkal, sekitar
300 sampai 500 m.
2.4. Batubara2.4.1. Definisi Batubara
Batubara merupakan suatu campuran padatan yang heterogen dan
terdapat dialam dalam tingkat (grade) yang berbeda mulai dari
lignit, subbitumine, antrasit. Berdasarkan atas kandungan zat
terbang (volatile matter) dan besarnya kalori panas yang dihasilkan
batubara dibagi menjadi 9 kelas utama. (Sukandarrumidi , 1995).
2.4.2. Proses Terbentuknya BatubaraBatubara terbentuk dengan
cara yang sangat kompleks dan memerlukan waktu yang lama (puluhan
sampai ratusan juta tahun) dibawah pengaruh fisika, kimia dan
keadaan geologi.
Menurut Sukandarrumidi (1995) ada 2 macam teori yang menyatakan
tempat terbentuk nya batubara, yaitu :A. Teori InsituTeori ini
menyatakan bahwa bahan-bahan pembentuk lapisan batubara
terbentuknya ditempat dimana tumbuh-tumbuhan asal itu berada. B.
Teori Drift
Teori ini menyatakan bahwa bahan-bahan pembentuk lapisan
batubara terbentuknya ditempat yang berbeda dengan tempat
tumbuh-tumbuhan asal itu berada.
2.4.3. Jenis-jenis Batubara
Thomas (2002) menyebutkan bahwa batubara secara umum berdasarkan
jenisnya dibagi menjadi empat macam yaitu lignites, sub-bituminous,
bituminous dan anthracites.Batubara dikelompokan menjadi beberapa
jenis yaitu:1.Antrasit; merupakan batubara kualitas tertinggi,
keras dan mengkilap2. Bituminus; berwarna hitam atau hitam
kecoklatan3. Sub-bituminus; kualitasnya diantara Lignit dan
Bituminus.4. Lignit; disebut juga batubara coklat dan dianggap
sebagai peringkat batubara terendah.
3.1. Teori ResisitivitasMetode resistivitas adalah salah satu
metode geofisika yang bertujuan mempelajari sifat fisis batuan atau
objek yang terdapat dibawah permukaan. Metode ini bertujuan
menggambarkan distribusi nilai resistivitas dibawah permukaan bumi
dari hasil pengukuran yang dilakukan dipermukaan bumi (Loke,1999).
Dari pengukuran tersebut diperoleh parameter fisis yaitu nilai
apparent resistivity.
Nilai resistivity tersebut berhubungan dengan
parameter-parameter geologi seperti mineral, kandungan fluida,
porositas. Metode resistivitas dapat dibagi menjadi dua bagian
yaitu :
1. Resistivity SoundingMetode resistivity sounding bertujuan
mempelajari variasi nilai resistivity batuan di bawah permukaan
secara vertikal. Pada metode ini pengukuran pada suatu titik
sounding dilakukan dengan cara mengubah-ubah jarak elektroda. Jarak
elektroda ini sebanding dengan kedalaman lapisan objek yang akan
dicari pada pengukuran sebenaarnya di lapangan, perubahan jarak
antara objek elektroda yang dilakukan jika memilih alat geolistrik
yang memadai
2. Resistivity Mapping
Nilai resistivity sesungguhnya bervariasi baik dalam arah
vertikal maupun horizontal sehingga resistivity sounding belum
dapat memberikan hasil yang akurat.
2.1.1. Medan Potensial Pada Medium Homogen
Jika arus listrik mengalir kedalam bumi yang homogen isotropik
melalui elektroda arus, maka arus mengalir ke segala arah dan
permukaan ekuipotensial dalam bumi berupa permukaan bola. Seperti
terlihat pada(Gambar III.1)
Gambar 3.1Medan Potensial Medium yang Homogen (Daud, 2008)
Karena arus yang mengalir adalah kontinu pada medium yang
homogen isotropik, bila adalah ampere/meter Maka arus yang melalui
permukaan adalah J.. Selanjutnya, berdasarkan hokum ohm hubungan
antara rapat arrus J dengan medan listrik E adalah : J =
(1.1)Dengan ;J : Rapat arus ( A/ )E : Medan listrik ( vol/m ) :
konduktivits bahan ( meter/.m ) : resistivity.m )Medan listrik E
dapat dinyatakan sebagai gradient potensial ( Telford et. al, 1990
). E = - (2.2)V adalah satuan volt, maka jika persamaan (3.2)
disubtitusikan kepersamaan (3.1) menjadi:J= (3.3)
4.2. Pengolahan Data Dari informasi geologi yang ada, dapat di
tentukan desain survey lintasan yang di inginkan ataupun segala hal
yang di inginkan dengan posisi lintasan sesuai target yang di
inginka ( Gambar 4.2 ).
Gambar ( 4.2 ) Peta Desain Survey
Setelah melakukan proses data dilapangan, selanjutnya penulis
melakukan loading data untuk masing-masing lintasan menggunakan
softwore res2dinv. Pengolahan ini bertujuan mendapatkan nilai true
resistivity objek di bawah permukaan. Daria kuisisi data lapangan,
penulis memperoleh data berupa koordinat lokasi pengukuran, nilai
arus listrik, dan berpotensial.Pemodelan yang dilakukan ini
bertujuan untuk memperoleh 2D lapisan di bawah permukaan yang
nantinya dapat mendiskripsikan keadaan bawah permukaan khususnya
untuk mengetahui posisi dan kedalaman dari target yang di cari
yaitu batubara.4.3. Interpretasi DataTahap akhir dari pengolahan
data adalah menginterpretasika nhasil yang sudah di dapatkan pada
proses inverse (Inversi modeling) pemodelan dilakuakan dengan
teknik inverse menggunakan Res2dinv agar untuk menetapkan nilai
resistivity yang di dapatkan dari data lapangan yang nilainya masih
merupakan resistivitas semu. Pemodelan ini bertujuan untuk
memperoleh penampang 2D lapisan bawah permukaan yang dapat
mendeskripsikan keadaan bawah permukaan khususnya untuk mengetahui
posisi dan kedalaman dari target yang dicari adalah batubara.
5.1. Interpretasi Keberadaan Batubara
Dari hasil pengukuran dengan menggunakan metode geolistrik
konfigurasi dipole-dipole agar untuk mengetahui atau
mengidentifikasi keberadaan batubara dibawah permukaan.
Parameter-parameter tersebut adalah (resistivitas), V (potensial),
I (arus). Dari parameter tersebut dilakukan proses inversi
menggunakan software Res2dinv untuk mendapatkan 2D distribusi
resistivitas bawah permukaan dalam penampang tersebut pada daerah
penelitian sehingga dari hasil pencitraan tersebut akan dapat
tergambar secara sebaran situs megalitikum yang terdapat dibawah
permukaan tanah. Dan hasil akhir tersebut dapat diketahui harga
resistivitas yang sebenarnya dari batu bara didaerah penelitian
dengan didukung oleh data geologi regional didaerah penelitian
.hasil akhir proses inversi tersebut kemudian di interpretasikan
pada setiap penampang lintasan yang hasilnya berupa keberadaan
batubara. Dari hasil penampang tersebut telah dilakukan proses
iterasi yang bertujuan untuk mendapatkan error yang kecil. Berikut
ini hasil dari penampang berupa resistivitas.
5.1.1. Interpretasi Lintasan 1
X=0404881Y=9676944X=0405063Y=9676773
Batubara
Gambar 5.1. Penampang resistivitas lintasan 1
Berdasarkan hasil pengolahan Lintasan 1 menggunakan perangkat
lunak res2dinv diperoleh penampang resistivitas 2D dengan degradasi
warna yang berbeda yang menandakan perbedaan nilai resistivitas
batuan dibawah permukaan bumi. Interpretasi ini di dasarkan dari
informasi geologi berupa kolom stratigrafi daerah penelitian dan
tabel resistivitas dari Santoso (2013) maka di interpretasikan
sebagai berikut nilai resistivitas 750 m dengan warna ungu di
interpretasikan sebagai batubara. Sedangkan untuk harga
resistivitas besar yang berwarna merah diduga sebagai soil.
6.1. Kesimpulan
Berdasarkan hasil penelitian yang dilakukan dapat disimpulkan
bahwa pengolahan data yang menggunakan konfigurasi
dipole-dipolemaka dapat disimpulkan sebagai berikut :1. Geologi
daerah penelitian berada di Daerah Tanjung Agung Utara dan Teluk
Kijing Kabupaten Musi Banyuasin,Sumatera Selatan yang memiliki
batuan utama batubara dengan ketebalan formasi sekitar 500 700
meter,15 % nya berupa batubara dengan formasi muara enim yang
berumur miosen akhir pilosen awal.2. Kedalaman batubara yang
didapat dari pemodelan 2D dengan kedalamannya mencapai 35-40 m pada
lintasan 1, pada lintasan 2-3 kedalaman batubara mencapai 33-42,2
m, lintasan 4 memiliki kedalaman batubara 31-37,9 m, dan lintasan
5-11 memiliki kedalama batubara mencapai 33-42,3 m.3. Berdasarkan
model 3D sebaran batubara menyebar hampir merata pada seluruh
daerah penelitian.
6.2. Saran
Berdasarkan proses pengolahan sampai interpretasi yang dilakukan
maka penulis menyarankan beberapa hal yaitu sebagai berikut : 1.
Perlu melakukan penelitian yang lebih akurat lagi perlu dilakukan
penambahan lintasan dengan spasi yang lebih kecil agar mendapatkan
resolusi yang lebih baik.2. Untuk mengetahui keakuratan pengolahan
data dengan kondisi sebenarnya maka perlu adanya data bor sebagai
data pendukung agar memudahkan dalam melakukan pengolahan data.
DAFTAR PUSTAKABishop, M.G., 2001, South Sumatra Basin Province;
Lahat / Talang Akar Cenozoic total petroleum System, USGS open file
report.Claerbout , J, F. and Muir F., 1973. Robust modeling with
erratic data Gophysics.Daniels, F. and Alberth, R. A., 1966.
Physical Chemistry.Jhon Willey and Sons, Inc. Degroot Hedlin, C and
Constable, S,. 1990. Occams inversional models form magnetotelluric
data, Geophysics 55, 1613 1624.De Coster, G.L.,1974, The Geologi of
Central Sumatera and South Sumatera Basin, Proceeding Indonesia
Petroleum Association, 4th Annual Convention.Djumhani. 1998.
pengantar eksplorasi batubara,pusat pengembangan tenaga
pertambangan, Bandung.Dey A. and Morrison H.F., 1979a, Resistivity
modeling for arbitrary arbitrary shaped 2D structures.Geophysical
prospecting 27,1020-1036.Daud,. Yunus 2008 , Lucture Note :
Geoelectricity and Electromagnetism. University of Indonesia.
Indonesia.Edwards L.S. 1977. A modified pseudosection for
resistivity and induced polarization Geophysics, 42, 1020
1036.Ellis, R.G. and Oldenburg, D.W., 1994a, Applied geophysical
inversion: Geophysicsl journal Interntional.116, 5-11.6Ginger, D
and K.Fielding 2005, The peroleom system and future potential of
the South Sumatra basin. Proc.30 th Ann.conv Indo petrol.
ASSOC.Heidrick ,T.I, and Aulia. K,1993. A Structural and Tectonic
model of the Coastal Plains bloc, Central Sumatera basin,Indonesia
Petroleum Association, 22/I,285-317.Ilyas. 1994 ; Eksplorasi
lanjutan endapan batubara, Kabupaten Muis Banyuasin Propinsi
Sumatra Selatan, Dit. SDM, tidak diterbitkan.Inman, J.R., 1975,
Resistivity inversion with ridge inversion geophysics.40,
798-817.Kuncoro. 1996. Model Pengendapan Batubara Untuk Menunjang
Eksplorasi Bandung :Perencanaan Tambang, / Program Studi Rekayasa
Pertambangan, ITB.Loke., 2004. Tutorial : 2-D and 3-D Electrical
imaging survey. De. Coster G.L., 1974 The Geologi of the Central
Sumatra and South Sumatra Basins, Proceeding Indonesian Petroleum
Assoc., 4th Annual Conventionn.