Modul Praktikum Geolistrik

| 1

| i

MODUL PRAKTIKUM

GEOLISTRIK RESISTIVITAS

Disusun oleh:

Sukir Maryanto, Ph.D

Irwan, M.Sc

Ibnu Fajar Sidik

Sasmita Fidyaningrum

NAMA : ………………………………………

NIM : ……………………………………….

JURUSAN/PS : ……………………………………….

FAKULTAS : ……………………………………….

ASISTEN : ……………………………………….

Modul Praktikum Geolistrik | ii

KATA PENGANTAR

Puji syukur kehadirat Allah swt. Yang telaah membrikan rahmat hidayah dan

inayahnya sehingga midul praktikum geolistrik ini dapat terselesaikan dengan baik

meskipun masih banyak kekurangan di dalamnya. Ucapan terima kasih penulis sampaikan

kepada phak-pihak terkait yang telah membantu dalam terselesaikannya modul praktikum

ini. Modul praktikum geolistrik ini disusun untuk digunakan sebagai pedoman pelaksanaan

praktikum geolistrik. Praktikum ini akan menunjang mahasiswa agar dapat menerapkan

ilmu yang di dapat dalam perkuliahan geolistrik, sehingga mahasiswa dapat mengetahui

penggunaan metode geolistrik dalam dunia geofisika di lapangan dalam menggambarkan

keadaan di bawah permukaan bumi.

Buku petunjuk praktikum Geolistrik ini disusun agar mahasiswa dapat

melaksanakan kegiatan praktikum secara baik dan benar sehingga sasaran pengajaran dapat

dapat dipenuhi. Sebelum melakukan praktikum mahasiswa diwajibkan membaca petunjuk

percobaan yang akan dilakukan. Akhirnya, diharapkan buku ini dapat membantu peserta

praktikum Geolistrik dan dipergunakan sebaik-baiknya. Penulis menyadari bahwa masih

banyak kekurangan yang terdapat dalam modul praktikum ini

Malang, Februari 2013

Tim Penyusun

Modul Praktikum Geolistrik | iii

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR ............................................................................................................... ii

DAFTAR ISI .............................................................................................................................iii

DAFTAR GAMBAR ................................................................................................................. v

PENDAHULUAN ..................................................................................................................... 1

PRAKTIKUM KONFIGURASI WENNER.............................................................................. 4

A. TUJUAN PRAKTIKUM ............................................................................................................ 4

B. DASAR TEORI .......................................................................................................................... 4

C. METODE PERCOBAAN ........................................................................................................... 6

Alat dan Bahan ................................................................................................................................ 6

Langkah eksperimen ....................................................................................................................... 6

Lembar Kerja .................................................................................................................................. 6

Tugas pendahuluan ......................................................................................................................... 7

PRAKTIKUM II KONFIGURASI SCHLUMBERGER .......................................................... 8

A. TUJUAN ..................................................................................................................................... 8

B. DASAR TEORI .......................................................................................................................... 8

C. METODE PERCOBAAN ........................................................................................................... 9

Alat dan Bahan ................................................................................................................................ 9

Langkah eksperimen ....................................................................................................................... 9

Tugas Pendahuluan ....................................................................................................................... 10

PRAKTIKUM III KONFIGURASI DIPOLE-DIPOLE .......................................................... 11

A. TUJUAN ................................................................................................................................... 11

B. DASAR TEORI ........................................................................................................................ 11

C. METODE PERCOBAAN ......................................................................................................... 12

Alat dan Bahan .............................................................................................................................. 12

Langkah eksperimen ..................................................................................................................... 12

Lembar Kerja ................................................................................................................................ 13


PRAKTIKUM IV KONFIGURASI POLE–DIPOLE ............................................................. 14

A. TUJUAN PRAKTIKUM .......................................................................................................... 14

B. DASAR TEORI ........................................................................................................................ 14


Alat dan Bahan .............................................................................................................................. 14



Modul Praktikum Geolistrik | iv

PRAKTIKUM V KONFIGURASI POLE-POLE ................................................................... 16

A. TUJUAN ................................................................................................................................... 16

B. DASAR TEORI ........................................................................................................................ 16


Alat dan Bahan .............................................................................................................................. 17


Lembar Kerja ................................................................................................................................ 17

REFERENSI ............................................................................................................................ 18

Modul Praktikum Geolistrik | v

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1. susunan konfigurasi wenner ..................................................................................... 1

Gambar 2. susunan elektrode konfigurasi wenner alpha ........................................................... 2

Gambar 3. Susunan elektrode konfigurasi wenner beta............................................................. 2

Gambar 4. Susunan elektrode konfigurasi wenner Gamma....................................................... 2

Gambar 5. Susunan elektrode konfigurasi schlumberger .......................................................... 2

Gambar 6. Susunan elektrode konfigurasi dipole-dipole ........................................................... 3

Gambar 7. Susunan elektrode konfigurasi pole-dipole .............................................................. 3

Gambar 8. Susunan elektrode konfigurasi pole-pole ................................................................. 3

Gambar 9. Susunan elektroda konfigurasi Wenner alpha .......................................................... 4

Gambar 10. Susunan elektroda konfigurasi wenner beta........................................................... 5

Gambar 11. Susunan elektrode konfigurasi wenner Gamma..................................................... 5

Gambar 12. Pola pengambilan data konfigurasi wenner alpha .................................................. 6

Gambar 13. bentangan elektrode konfigurasi schluberger ........................................................ 9

Gambar 14. konfigurasi dipole-dipole ..................................................................................... 11

Gambar 15. Pola pengambilan data konfigurasi dipole-dipole ................................................ 13

Gambar 16. Susunan elektrode konfigurasi pole-dipole .......................................................... 14

Gambar 17. Susunan elektrode konfigurasi pole-pole ............................................................. 16

Modul Praktikum Geolistrik | 1

PENDAHULUAN

Resistivitas atau tahanan jenis suatu bahan adalah besaran/parameter yang

menunjukkan tingkat hambatannya terhadap arus listrik. Bahan yang mempunyai resistivitas

makin besar, berarti makin sukar untuk dilalui arus listrik. Biasanya tahan jenis diberi

simbol ρ. Satuannya adalah ohm meter (Ωm). Metode resistivitas adalah metode geofisika

untuk menyelidiki struktur bawah permukaan berdasar perbedaan resistivitas batuan.

Metode geolistrik adalah salah satu metode geofisika yang mengukur sifat

kelistrikan batuan di bawah permukaan bumi yang didasarkan pada nilai konduktivitas

material tersebut dan cara mendeteksinya di permukaan bumi. Sifat kelistrikan yang diukur

dapat berasal dari material di dalam bumi tersebut ataupun berasal dari injeksi arus dari luar

sehingga nilai konduktivitas batuan tersebut dapat diukur. Metode resistivitas umumnya

digunakan untuk eksplorasi dangkal, sekitar 300 – 500 m.

Prinsip dalam metode ini yaitu arus listrik diinjeksikan ke alam bumi melalui dua

elektroda arus, sedangkan beda potensial yang terjadi diukur melalui dua elektroda

potensial. Dari hasil pengukuran arus dan beda potensial listrik, dapat diperoleh variasi

harga resistivitas listrik pada lapisan di bawah titik ukur. Sounding adalah penyelidikan

perubahan resistivitas bawah permukaan ke arah vertikal. Sedangkan mapping adalah

penyelidikan prubahan resitivitas bawah permukaan ke arah lateral.

Untuk tujuan tertentu, elektroda-elektroda arus dan tegangan dipasang menurut

konfigurasi tertentu. Konfigurasi tersebut adalah :

a. Konfigurasi Wenner

Gambar 1. Susunan Konfigurasi Wenner


Metode resistivity konfigurasi Wenner dibagi menjadi beberapa konfigurasi yaitu

konfigurasi wenner alpha, konfigurasi wenner beta, dan konfigurasi wenner gamma.

- Konfigurasi Wenner Alpha

Gambar 2. Susunan Elektrode Konfigurasi Wenner Alpha

- Konfigurasi wenner beta

Gambar 3. Susunan Elektrode Konfigurasi Wenner Beta

- Konfigurasi wenner gamma

Gambar 4. Susunan Elektrode Konfigurasi Wenner Gamma

b. Konfigurasi Schlumberger

Gambar 5. Susunan Elektrode Konfigurasi Schlumberger


c. Konfigurasi Dipole-Dipole

Gambar 6. Susunan Elektrode Konfigurasi Dipole-Dipole

d. Konfigurasi Pole-Dipole

Gambar 7. Susunan Elektrode Konfigurasi Pole-Dipole

e. Konfigurasi Pole-Pole

Gambar 8. Susunan Elektrode Konfigurasi Pole-Pole

Faktor Geometri masing-masing konfigurasi :

a. Konfigurasi Wenner

- Konfigurasi Wenner Alpha

- Konfigurasi Wenner Beta .

- Konfigurasi Wenner Gamma

b. Konfigurasi Schlumberger

atau

bila

c. Konfigurasi Dipole-Dipole

d. Konfigurasi Pole-Dipole

e. Konfigurasi Pole-Pole


PRAKTIKUM

KONFIGURASI WENNER

A. TUJUAN PRAKTIKUM

Tujuan praktikum konfigurasi Wenner ini antara lain:

a. Memahami prinsip hukum Ohm.

b. Memahami konsep resistivitas konfigurasi wenner.

c. Memahami cara pengambilan data, pengolahan dan interpretasi.

B. DASAR TEORI

Metode resisitivity memiliki beberapa konfigurasi dalam pengukuran, diantaranya

adalah konfigurasi Wenner. Konfigurasi Wenner digunakan untuk mengkompensasi

kelemahan pada sumber pembangkit arus yang kuat karena elektroda arus jauh dari

elektroda potensial. Oleh sebab itu, jarak antara elektroda potensial dibuat lebih

pendek dengan jarak yang sama. Konfigurasi ini sering digunakan untuk Horizontal

Profilling (Mapping) dengan hasil akhir hanya diperoleh profil secara horizontal. Metode

resistivity konfigurasi Wenner dibagi menjadi beberapa konfigurasi yaitu konfigurasi

wenner alpha, konfigurasi wenner beta, dan konfigurasi wenner gamma. Masing-masing

konfigurasi tersebut memiliki susunan elektroda yang berbeda-beda, tetapi jaraknya sama.

Yang membedakan dari ketiga konfigurasi ini adalah faktor geometri dari konfigurasi

tersebut.

1. Konfigurasi Wenner Alpha

Gambar 9. Susunan Elektroda Konfigurasi Wenner Alpha


Konfigurasi wenner alpha juga disebut konfigurasi wenner normal. Pada konfigurasi

ini, keempat buah elektroda dipasang dengan jarak yang sama. Elektroda potensial

diletakkan diantara bentangan elektroda arus seperti pada gambar 1 diatas. Pada

pengambilan datanya dilakukan dengan menggeser semua elektroda ke arah horizontal

sesuai dengan line yang di berikan dengan jarak yang sama. Sedangkan faktor geometrinya

sebesar .

2. Konfigurasi wenner beta

Gambar 10. Susunan Elektroda Konfigurasi Wenner Beta

Sama halnya dengan wenner alpha, dimana jarak untuk tiap elektroda selalu sama.

Yang membedakan adalah susunan dari keempat elektrode tersebut. Untuk konfigurasi

wenner beta hampir sama dengan susunan elektrode konfigurasi dipol-dipol. Akan tetapi

yang membedakan adalah pengambilan datanya dalam pergeseran elektroda, dimana semua

elektrode dipindah dengan jarak keempat elektrode tetap sama. Sedangkan faktor

geometrinya sebesar .

3. Konfigurasi wenner gamma

Gambar 11. Susunan Elektrode Konfigurasi Wenner Gamma

Sedangkan untuk konfigurasi wenner gamma, susunan dari elektrodenya berbeda

dari wenner alpha dan wenner beta. Dimana letak elektrode berselang-seling satu sama lain.

Elektrode P1 berada diantara C1 dan C2, sedangkan C2 berada di antar P1 dan P2.

Sedangkan faktor geometrinya sebesar


C. METODE PERCOBAAN

Alat dan Bahan

1. Resistivitimeter

2. Minimal 2 pasang elektroda (elektroda potensial dan elektroda arus)

3. Accu 12 volt

4. Kabel listrik

5. Tabel data

6. Alat tulis menulis

Langkah eksperimen

Yang pertama dilakukan yaitu mempersiapkan alat yang akan digunakan dalam

percobaan ini. Kemudian pasang meteran pada daerah yang akan digunakan untuk

eksperimen kemudian patok pada setiap ujungnya. Setelah itu, pasang elektroda arus

(C1C2) dan elektroda potensial (P1P2) diawali dengan jarak terdekat yang telah disiapkan

pada tabel pengukuran. Kemudian untuk pengukuran yang kedua dan seterusnya

memindahkan elektroda arus dan elektroda potensial yang dilakukan secara bersama-sama

dengan jarak yang sama pada setiap elektroda. Kemudian setelah semua tersambung

selanjutnya mengambil data yaitu catat arus (I) dan beda potensial (V).

Lembar Kerja

Gambar 12. Pola Pengambilan Data Konfigurasi Wenner Alpha


Adapun tabel Data praktikum metode resistivitas konfigurasi wenner yaitu :

No N datum a I K R ρ

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

.

.

.

Tugas pendahuluan

1. Buatlah gambaran tentang berapa jarak bentangan line yang ingin anda lakukan

dan spasi yang seharusnya diberikan.

2. Buatlah gambaran tentang pseudosection dan pseudodepth dari line anda.

3. Buktikan bahwa nilai dari faktor geometri , ,

4. Bagaimana kaitan nilai dari resistivitas yang didapatkan dalam praktikum ini

dengan keadaan litologi dari tempat penelitian


PRAKTIKUM II

KONFIGURASI SCHLUMBERGER

A. TUJUAN

Tujuan praktikum konfigurasi Schlumberger ini antara lain:


b. Memahami konsep resistivitas konfigurasi Schlumberger.


B. DASAR TEORI

Pada pengukuran sounding yaitu pengukuran bawah permukaan dengan tujuan untuk

mengetahui sebaran titik geolistrik secara vertikal ke bawah dengan kedalaman yang cukup

dalam, konfigurasi yang cocok digunakan adalah konfigurasi schlumberger. Hal ini

dikarenakan dengan menggunakan konfigurasi schlumberger pemindahan elektroda tidak

semuanya dipindahkan, cukup hanya elektroda arus saja yang dipindahkan secara logaritmik

sedangkan elektroda potensial tetap. Selain menggunakan konfigurasi schlumberger

pemindahan elektroda tidak terlalu sulit dan tidak terlalu jauh untuk mengetahui sampai ke

kedalaman lebih dari 100 meter. Pada konfigurasi schlumberger spasi antara dua elektroda

potensial tetap, karena dianggap sangat kecil dan nilainya dapat disesuaikan, sedangkan dua

elektroda arus bertambah jaraknya berdasarkan skala logaritmik.

Konfigurasi schlumberger memilki standart konfigurasi elektroda, tetapi konfigurasi

masih mungkin berubah dengan memperhatikan syarat perhitungan yaitu MN <

AB atau

AB > 5 MN. Besar resistivitas semu yang terukur dapat dirumuskan

Dengan


C. METODE PERCOBAAN

Alat dan Bahan

1. Resistivitimeter


3. Accu 12 volt

4. Kabel listrik

5. Tabel data


Langkah eksperimen




(C1C2) dan elektroda potensial (P1P2) diawali dengan jarak terdekat yang telah disiapkan

pada tabel pengukuran. Kemudian untuk pengukuran yang kedua dan seterusnya

memindahkan elektroda arus dengan n=1,2,3,4,5,.... Kemudian setelah semua tersambung

selanjutnya mengambil data yaitu catat arus (I) dan beda potensial (V). berukut ini adalah

gambar bentangan elektrode konfigurasi schlumberger.

Gambar 13. Bentangan Elektrode Konfigurasi Schluberger


Lembar Kerja



1

2

3

4

5

6

7

8

.

.

.

Tugas Pendahuluan

1. Buatlah gambaran tentang berapa jarak bentangan line yang ingin anda

lakukan dan spasi yang seharusnya diberikan.





PRAKTIKUM III

KONFIGURASI DIPOLE-DIPOLE

A. TUJUAN

Tujuan praktikum konfigurasi dipole-dipole ini antara lain:


b. Memahami konsep resistivitas konfigurasi dipole-dipole.

c. Memahami cara pengambilan data, pengolahan dan interpretasi

B. DASAR TEORI

Pada konfigurasi dipole-dipole, kedua elektroda arus dan elektroda potensial terpisah

dengan jarak a. Sedangkan elektroda arus dan elektroda potensial bagian dalam terpisah

sejauh na, dengan n adalah bilangan bulat (Waluyo,2005). Variasi n digunakan untuk

mendapatkan berbagai kedalaman tertentu, semakin besar n maka kedalaman yang

diperoleh juga semakin besar. Tingkat sensitivitas jangkauan pada konfigurasi dipole-dipole

dipengaruhi oleh besarnya faktor geometri k.

Gambar 14. Konfigurasi Dipole-Dipole

Faktor geometri (K) itu tergantung dari konfigurasi/susunan bentangan elektroda

yang dipakai dalam pengukuran. Pada penelitian konfigurasi yang dipakai adalah

konfigurasi Dipole-Dipole, susunan elektrodanya seperti gambar 1. Dengan faktor

geometri untuk konfigurasi Dipole-dipole adalah:

Tujuan dari penelitian ini adalah metode resistivitas imaging juga biasa dikenal sebagai

resistivitas mapping-sounding. Hal ini terjadi karena pada metode ini bertujuan untuk


mempelajari variasi resistivitas di bawah permukaan bumi secara vertikal maupun secara

horizontal.

C. METODE PERCOBAAN

Alat dan Bahan

1. Resistivitimeter


3. Accu 12 volt

4. Kabel listrik

5. Tabel data


Langkah eksperimen




(C1C2) dan elektroda potensial (P1P2) seperti pada gambar diata. Jarak antara kedua

elektrode arus sama dengan jarak antara kedua elektroda potensial yaitu sebesar a. Jarak

antara C2 dan P1 adalah sebesar na. Kemudian untuk pengukuran yang kedua dan

seterusnya elektroda arus tetap dan elektroda potensial dipndahkan dengan variasi

n=1,2,3,4,..... Kemudian setelah semua tersambung selanjutnya mengambil data yaitu catat

arus (I) dan beda potensial (V).


Gambar 15. Pola pengambilan data konfigurasi dipole-dipole

Lembar Kerja

Adapun tabel Data praktikum metode resistivitas konfigurasi dipole-dipole yaitu :


1

2

3

4

5

6

7

8

.

.

Tugas Pendahuluan







PRAKTIKUM IV

KONFIGURASI POLE–DIPOLE

A. TUJUAN PRAKTIKUM

Tujuan praktikum konfigurasi pole-dipole ini antara lain:


b. Memahami konsep resistivitas konfigurasi pole-dipole.


B. DASAR TEORI

Pada dasarnya konfigurasi pole-dipole sama dengan konfigurasi dipole-dipole. Pole-

dipole sering digunakan untuk penelitian 3D dari metode resistivitas. Salah satu elektrode

arus ditempatkan pada tempat yang jauh dari line atau dari ketiga elektride yang lain.

Karena C2 ditempatkan di tempat yang jauh maka dapat dikatakan bahwa konfigurasi

tersebut menggunakan 3 elektrode, yaitu dua elektrode potensial dan satu elektrode

arus.konfigurasi ini termasuk metode lateral. Besarnya nilai faktor geometri dari konfigurasi

pole-dipole .

Gambar 16. Susunan Elektrode Konfigurasi Pole-Dipole

C. METODE PERCOBAAN

Alat dan Bahan

1. Resistivitimeter


3. Accu 12 volt

4. Kabel listrik

5. Tabel data


Langkah eksperimen


Sama halnya dengan konfigiurasi dipole-dipoel diatas, akan tetapi pada konfigurasi

ini hanya memakai satu elektrode arus dan 2 elektrode potensial. Dengan jarak kedua

elektrode adalah na maka, pengambilan selanjutnya memakai nilai n=1,2,3,4,5,.....

Lembar Kerja



1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

.

.

.

Tugas Pendahuluan







PRAKTIKUM V

KONFIGURASI POLE-POLE

A. TUJUAN

Tujuan praktikum konfigurasi pole-pole ini antara lain:


b. Memahami konsep resistivitas konfigurasi pole-pole.

c. Memahami cara pengambilan data, pengolahan dan interpretasi

B. DASAR TEORI

Konsep pengukuran geolistrik sebagaimana dijelaskan pada subbab ini

menggunakan konfigurasi elektroda paling elementer, yaitu sumber arus tunggal dan

potensial diukur hanya pada satu titik. Pada kenyataannya pengiriman/injeksi arus harus

dilakukan menggunakan dua elektroda yang masing-masing dihubungkan ke kutub positif

(sebagai current source) dan kutub negatif sumber arus (sebagai current sink). Demikian

pula dengan pengukuran potensial pada dasarnya adalah pengukuran beda potensial, yaitu

potensial pada suatu titik relatif terhadap titik yang lain. Konfigurasi pole-pole merupakan

konfigurasi elektrode yang paling sering digunakan untuk survei resistivitas 3-D. Pada

dasarnya konfigurasi pole-pole ini hanya memanfaatkan dua elektroda saja, yaitu elektroda

arus (C1) dan elektrode lainnya berupa elektroda potensial (P1) seperti diperlihatkan pada

gambar 17. Pada konfigurasi pole-pole memiliki nilai geometri sebesar

Gambar 17. Susunan Elektrode Konfigurasi Pole-Pole


C. METODE PERCOBAAN

Alat dan Bahan

1. Resistivitimeter


3. Accu 12 volt

4. Kabel listrik

5. Tabel data


Langkah eksperimen

Untuk konfigurasi pole-pole memakai satu elektrode potensial dan satu elektrode

arus. Langkah-langkahnya sama seperti konfigurasi dipole-dipole.

Lembar Kerja



1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

.

.

.

Tugas Pendahuluan







REFERENSI

Ristianto, D. 2007. Skripsi (Penentuan Resistivitas Tanah Pada Zona Labil Dengan Aplikasi

Geolistrik Metode Tahanan Jenis Konfigurasi Schlumberger (Studi Kasus di Desa

Bambankerep, Kecamatan Ngaliyan, Kota Semarang, Jawa Tengah)). Semarang :

Unnes.

Santoso, D. 2002. Pengantar Teknik Geofisika. Bandung: Departemen Teknik Geofisika ITB.

Suherman. 2000. Penyelidi-kan Sungai Bawah Tanah dan Penentuan Kedalaman

Titik Bor Dengan Menggu-nakan Metode Mise-Ala-Masse, diDesa

balok, Kecamatan Kujang, Barat Kupang NTT. Yogyakarta : Skripsi,

Jurusan Fisika UGM.

Telford, W.M., Geldart, L.P., Sheriff, R.E., Keys, D.A.. 1976. Applied

Geophisics, Edisi I, Cambridge : Cam-bridge University Press.

Waluyo dan Edy Hartantyo. 2000. Teori Dan Aplikasi Metode

Resistivitas, Yogyakarta : Laboratorium Geofisika, Pro-gram Studi

Geofisika, Jurusan Fisika FMI-PA UGM.

Modul Praktikum Geolistrik

Documents