Pendugaan Kandungan Mangan Dengan Metode
Geolistrik Resistivitas Mapping (2-D)
Jurusan Fisika, Fakultas Matematika dan Ilmu
Pengetahuan Alam, Universitas Jember
ABSTRACT
Geophysics is a knowledge that concern about
structural and composition in subsurface. Geophysics has some methods to
explore the condition of subsurface which are : seismic, gravity, geomagnetic,
and geoelectricity. Geoelectricity is one of geophysics method that focused in
some parameter like resistivity properties in the earth. Technique of
geoelectricity itself divided into mapping and sounding. The experiment is
using mapping. For electroda array, the experiment uses Wenner-Schlumberger
array because this array is sensitive to lateral variation. From the experiment
obtained that RMS error is 49,4% and the number iteration is 5.
Keywords : geophysics,
geoelectricity, mapping, Wenner-Schlumberger array.
BAB
1. PENDAHULUAN
1.1
Latar
Belakang
Dalam
pelaksanaan kegiatan eksplorasi sumber daya alam harus di dukung dengan
metode-metode yang tepat, cepat, dan akurat. Selain itu, besarnya biaya
observasi juga merupakan pertimbangan yang penting dalam penerapan metode-metode
yang menunjang kegiatan eksplorasi tersebut.
Salah satu metode eksplorasi yang biasa digunakan adalah metode geolistrik. Metode
geolistrik merupakan salah satu metode geofisika yang mempelajari sifat aliran
listrik di dalam bumi dan bagaimana cara mendeteksinya di permukaan bumi. Dalam
hal ini meliputi pengukuran potensial dan arus listrik yang terjadi, baik
secara alamiah maupun akibat injeksi arus di dalam bumi. Ada beberapa macam
aturan / konfigurasi pendugaan lapisan bawah permukaan tanah dengan geolistrik
ini, antara lain : Wenner, Schlumberger, dipole-dipole dan lain sebagainya.
Prosedur pengukuran untuk masing-masing konfigurasi bergantung pada variasi
resistivitas terhadap kedalaman yaitu pada arah vertical (sounding) atau
arah horizontal (mapping).
Praktikum kali ini
adalah Pendugaan Kandungan Mineral Mangan Dengan Metode Resistivitas Mapping 2
Dimensi (2D) Menggunakan Konfigurasi Wenner - Schlumberger.
Pengukuran resitivitas dengan teknik
mapping merupakan metode resistivitas yang bertujuan untuk mempelajari variasi tahanan jenis lapisan bawah
permukaan secara horizontal. Pada teknik ini dipergunakan konfigurasi elektroda yang sama
untuk semua titik pengamatan di permukaan bumi. Mengingat jarak antar elektroda untuk menentukan
kedalaman investigasi maka pada teknik mapping
pengukuran
dilakukan dengan jarak elektroda tetap.
Metode resistivitas ini bisa digunakan dalam eksplorasi mineral mangan karena sifat
resistivitas batuan yang sangat dipengaruhi oleh kandungan mineralnya. Maka pada praktikum
kali ini menggunakan konfigurasi wenner
- schlumberger sebagai pendugaan lokasi mineral mangan dengan
pemodelan data berupa 2
dimensi.
Dalam
praktikum ini, pemodelan fisis dilakukan dalam sebuah wadah kayu dengan panjang
2,5 m, lebar 1,5 m, dan tinggi 0,5 m. Sebagai media
permukaan digunakan pasir dan tanah liat. Pengukuran dilakukan dengan menggunakan
4 buah elektroda, yakni 2 elektroda arus dan 2 elektroda potensial. Pada media
tersebut kemudian diinjeksikan arus dan diukur arus maupun potensialnya.
Setelah didapat data berupa arus dan beda potensial lalu diolah menggunakan
software Res2dinv.
Dengan software Res2dinv
data keluaran akan berupa grafik 2
dimensi.
1.2 Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang diatas,
timbul permasalahan dalam praktikum ini yaitu ada tidaknya mineral mangan pada
lintasan pengukuran.
1.3 Tujuan
Praktikum
ini bertujuan untuk mengetahui ada tidaknya mineral mangan pada lintasan
pengukuran.
1.4 Manfaat
Setelah melakukan praktikum, maka
manfaat yang diharapkan adalah dapat memberi informasi tentang lokasi atau letak
material geologi dalam hal ini berupa mineral mangan yang
terkandung dalam suatu lintasan, mendapatkan model 2 dimensi dari data wenner - schlumberger dan lebih
efisien serta hemat tenaga karena pengukuran dilakukan secara skala
laboratorium. Sehingga nantinya dapat digunakan untuk penentuan berbagai
kandungan material geologi bawah permukaan bumi.
BAB
2. TINJAUAN PUSTAKA
2.1
Pengertian Metode Geolistrik Resistivitas
Metode geolistrik resistivitas atau tahanan
jenis adalah salah satu dari jenis metode geolistrik yang digunakan untuk
mempelajari keadaan bawah permukaan dengan cara mempelajari sifat aliran
listrik didalam batuan dibawah permukaan bumi.Dimana disini mencakup besaran
medan potensial medan elektromagnetik yang diakibatkan oleh aliran arus listrik
secara alamiah(pasif) maupun secara buatan aktif. Pengunaan metode geolistrik pertama kali digunakan oleh
conrad schlumberger pada tahun 1912. Geolistrik merupakan salah satu metode
geofisika untuk mengetahui perubahan resistivitas lapisan batu dibawah
permukaan tanah dengan cara mengalirkan arus listrik DC yang mempunyai tegangan
tinggi kedalam tanah. Injeksi arus listrik ini menggunakan 2 buah elektroda
arus A dan B yang ditancapkan ke dalam tanah dengan jarak tertentu. Semakin
panjang jarak elektroda arus AB akan menyebabkan arus listrik bisa menembus
lapisan batuan lebih dalam(Reynold, 1998).
2.2
Konfigurasi Wenner - Schlumberger
Metode geolistrik memiliki beberapa
model konfigurasi salah satunya adalah konfigurasi wenner – schlumberger.
Konfigurasi ini merupakan modifikasi dari bentuk konfigurasi
Wenner dan konfigurasi Schlumberger dapat digunakan pada sistem konfigurasi
yang menggunakan aturan spasi yang konstan dengan catatan faktor untuk
konfigurasi ini adalah perbandingan jarak antara elektroda C1-P1
dan C2-P2 dengan spasi antara elektroda P1-P2.
Dimana, a adalah jarak antara elektroda P1-P2.
Konfigurasi ini secara efektif menjadi konfigurasi Schlumberger ketika faktor n
menjadi 2 dan seterusnya. Sehingga ini sebenarnya merupakan kombinasi antara
konfigurasi Wenner-Schlumberger yang menggunakan spasi elektroda yang konstan.
Disamping itu cakupan horizontal lebih baik, penetrasi maksimum dari konfigurasi
ini 15 % lebih baik dari konfigurasi Wenner. Dan untuk meningkatkan
penyelidikan kedalaman maka jarak antara elektroda P1-P2
ditingkatkan menjadi 2a dan pengukuran diulangi untuk n yang sama sampai pada
elektroda terakhir, kemudian jarak antara elektroda P1-P2
ditingkatkan menjadi 3a. Konfigurasi
ini mempunyai faktor geometri . Susunan
elektroda untuk konfigurasi wenner – schlumberger dapat dilihat pada gambar
2.1.
Gambar1 Susunan elektroda untuk Konfigurasi Wenner – Schlumberger
2.3 Nilai Resistivitas
Nilai
resistivitas sebenarnya (ρ) diperoleh berdasarkan resistivitas semu (ρa). Hubungan
antara nilai resistivitas sebenarnya (ρ) dan nilai resistivitas semu (ρa)
merupakan hubungan yang kompleks. Nilai resistivitas sebenarnya (ρ) diperoleh melalui
melalui proses inversi nilai resistivitas semu (ρa). Inversi dalam Res2dinv
merupakan proses pemodelan nilai resistivitas sebenarnya (ρ) berdasarkan nilai
resistivitas semu (ρa). Nilai resistivitas beberapa mineral dapat dilihat pada
table 2.1.
Tabel
2.1 Nilai resistivitas dari material Geologi
(Telford,
1990).
2.4
Pengolahan Data Dengan Software Res2dinv
Pengolahan
data resistivitas dapat dilakukan dengan menggunakan komputer dan software Res2Dinv.
Software Res2DInv menggunakan algoritma Least Square saat proses
inversi dilakukan. Algoritma Least Square dalam software Res2DInv
terdiri atas dua macam algoritma yaitu:
1.
Standard
Smoothness-Constrain Least Square Inversion, digunakan untuk zona dengan batas antar material cenderung
gradual atau tidak memiliki kontak yang tajam.
2.
Robust
Constrain Least Square Inversion, digunakan untuk zona dengan batas kontak antar material
yang tajam misalnya zona patahan atau kontak batuan intrusif-lapisan mineral
logam (Santoso,
2002).
Hasil
inversi merupakan model distribusi nilai resistivitas material bawah permukaan
Bumi yang dapat disebut resistivity pseudosection atau inverse model
resistivity section. Model yang diperoleh melalui proses inversi akan
selalu memiliki nilai residual error atau root mean squared error (RMSE).
Iterasi dapat dilakukan beberapa kali untuk menurunkan nilai error yang
ada. Iterasi merupakan proses perhitungan ulang dari data yang dimasukkan dalam
fungsi matematis yang sama secara berulang-ulang untuk memperoleh hasil yang
diinginkan (Loke,1999).
2 komentar:
malam...
boleh mintak tolong bagi aftar pustaka yang loke 1999 terima kasih...
boleh minta tutorial pengolahan datanya?
terima kasih
Posting Komentar